[IA64] fix bootmem regression on Altix
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 /*
78  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
79  * This is default implementation.
80  * Architectures and sub-architectures can override this.
81  */
82 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
83 {
84         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
85 }
86
87 /*
88  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
89  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
90  * and back.
91  */
92 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
93 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
94 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
95
96 /*
97  * 'User priority' is the nice value converted to something we
98  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
99  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
100  */
101 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
102 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
103 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
104
105 /*
106  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
107  */
108 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
109
110 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
111 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
112
113 /*
114  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
115  *
116  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
117  * Timeslices get refilled after they expire.
118  */
119 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
120
121 /*
122  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
123  */
124 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
125
126 #ifdef CONFIG_SMP
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
232                               rt_b->rt_period_timer.expires,
233                               HRTIMER_MODE_ABS);
234         }
235         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
239 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
240 {
241         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
242 }
243 #endif
244
245 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
246
247 #include <linux/cgroup.h>
248
249 struct cfs_rq;
250
251 static LIST_HEAD(task_groups);
252
253 /* task group related information */
254 struct task_group {
255 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
256         struct cgroup_subsys_state css;
257 #endif
258
259 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
260         /* schedulable entities of this group on each cpu */
261         struct sched_entity **se;
262         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
263         struct cfs_rq **cfs_rq;
264         unsigned long shares;
265 #endif
266
267 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
268         struct sched_rt_entity **rt_se;
269         struct rt_rq **rt_rq;
270
271         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
272 #endif
273
274         struct rcu_head rcu;
275         struct list_head list;
276
277         struct task_group *parent;
278         struct list_head siblings;
279         struct list_head children;
280 };
281
282 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
283
284 /*
285  * Root task group.
286  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
287  *      be a child to this group.
288  */
289 struct task_group root_task_group;
290
291 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
292 /* Default task group's sched entity on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
294 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
295 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
296 #endif
297
298 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
299 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
300 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif
302 #else
303 #define root_task_group init_task_group
304 #endif
305
306 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
307  * a task group's cpu shares.
308  */
309 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
310
311 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
312 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
316 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
317 #else
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
319 #endif
320
321 #define MIN_SHARES      2
322
323 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
324 #endif
325
326 /* Default task group.
327  *      Every task in system belong to this group at bootup.
328  */
329 struct task_group init_task_group;
330
331 /* return group to which a task belongs */
332 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
333 {
334         struct task_group *tg;
335
336 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
337         tg = p->user->tg;
338 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
339         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
340                                 struct task_group, css);
341 #else
342         tg = &init_task_group;
343 #endif
344         return tg;
345 }
346
347 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
348 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
349 {
350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
351         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
352         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
353 #endif
354
355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
356         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
357         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
358 #endif
359 }
360
361 static inline void lock_doms_cur(void)
362 {
363         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
364 }
365
366 static inline void unlock_doms_cur(void)
367 {
368         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
369 }
370
371 #else
372
373 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
374 static inline void lock_doms_cur(void) { }
375 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
376
377 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
378
379 /* CFS-related fields in a runqueue */
380 struct cfs_rq {
381         struct load_weight load;
382         unsigned long nr_running;
383
384         u64 exec_clock;
385         u64 min_vruntime;
386
387         struct rb_root tasks_timeline;
388         struct rb_node *rb_leftmost;
389
390         struct list_head tasks;
391         struct list_head *balance_iterator;
392
393         /*
394          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
395          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
396          */
397         struct sched_entity *curr, *next;
398
399         unsigned long nr_spread_over;
400
401 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
402         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
403
404         /*
405          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
406          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
407          * (like users, containers etc.)
408          *
409          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
410          * list is used during load balance.
411          */
412         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
413         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
414
415 #ifdef CONFIG_SMP
416         unsigned long task_weight;
417         unsigned long shares;
418         /*
419          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
420          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
421          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
422          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
423          * but more should not be needed anyway.
424          */
425         struct aggregate_struct {
426                 /*
427                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
428                  *
429                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
430                  * this group.
431                  */
432                 unsigned long load;
433
434                 /*
435                  * part of the group weight distributed to this span.
436                  */
437                 unsigned long shares;
438
439                 /*
440                  * The sum of all runqueue weights within this span.
441                  */
442                 unsigned long rq_weight;
443
444                 /*
445                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
446                  * influence by moving tasks around.
447                  */
448                 unsigned long task_weight;
449         } aggregate;
450 #endif
451 #endif
452 };
453
454 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
455 struct rt_rq {
456         struct rt_prio_array active;
457         unsigned long rt_nr_running;
458 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
459         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
460 #endif
461 #ifdef CONFIG_SMP
462         unsigned long rt_nr_migratory;
463         int overloaded;
464 #endif
465         int rt_throttled;
466         u64 rt_time;
467         u64 rt_runtime;
468         /* Nests inside the rq lock: */
469         spinlock_t rt_runtime_lock;
470
471 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
472         unsigned long rt_nr_boosted;
473
474         struct rq *rq;
475         struct list_head leaf_rt_rq_list;
476         struct task_group *tg;
477         struct sched_rt_entity *rt_se;
478 #endif
479 };
480
481 #ifdef CONFIG_SMP
482
483 /*
484  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
485  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
486  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
487  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
488  * object.
489  *
490  */
491 struct root_domain {
492         atomic_t refcount;
493         cpumask_t span;
494         cpumask_t online;
495
496         /*
497          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
498          * one runnable RT task.
499          */
500         cpumask_t rto_mask;
501         atomic_t rto_count;
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, prev_clock_raw;
564         s64 clock_max_delta;
565
566         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
567         u64 idle_clock;
568         unsigned int clock_deep_idle_events;
569         u64 tick_timestamp;
570
571         atomic_t nr_iowait;
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct root_domain *rd;
575         struct sched_domain *sd;
576
577         /* For active balancing */
578         int active_balance;
579         int push_cpu;
580         /* cpu of this runqueue: */
581         int cpu;
582
583         struct task_struct *migration_thread;
584         struct list_head migration_queue;
585 #endif
586
587 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
588         unsigned long hrtick_flags;
589         ktime_t hrtick_expire;
590         struct hrtimer hrtick_timer;
591 #endif
592
593 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
594         /* latency stats */
595         struct sched_info rq_sched_info;
596
597         /* sys_sched_yield() stats */
598         unsigned int yld_exp_empty;
599         unsigned int yld_act_empty;
600         unsigned int yld_both_empty;
601         unsigned int yld_count;
602
603         /* schedule() stats */
604         unsigned int sched_switch;
605         unsigned int sched_count;
606         unsigned int sched_goidle;
607
608         /* try_to_wake_up() stats */
609         unsigned int ttwu_count;
610         unsigned int ttwu_local;
611
612         /* BKL stats */
613         unsigned int bkl_count;
614 #endif
615         struct lock_class_key rq_lock_key;
616 };
617
618 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
619
620 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
621 {
622         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
623 }
624
625 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
626 {
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         return rq->cpu;
629 #else
630         return 0;
631 #endif
632 }
633
634 #ifdef CONFIG_NO_HZ
635 static inline bool nohz_on(int cpu)
636 {
637         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
638 }
639
640 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
641 {
642         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
643 }
644
645 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
646 {
647         rq->last_tick_seen = jiffies;
648 }
649 #else
650 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
651 {
652         return 1;
653 }
654
655 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
656 {
657 }
658 #endif
659
660 /*
661  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
662  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
663  */
664 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
667         u64 now = sched_clock();
668         s64 delta = now - prev_raw;
669         u64 clock = rq->clock;
670
671 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
672         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
673 #endif
674         /*
675          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
676          */
677         if (unlikely(delta < 0)) {
678                 clock++;
679                 rq->clock_warps++;
680         } else {
681                 /*
682                  * Catch too large forward jumps too:
683                  */
684                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
685                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
686
687                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
688                         if (clock < max_time)
689                                 clock = max_time;
690                         else
691                                 clock++;
692                         rq->clock_overflows++;
693                 } else {
694                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
695                                 rq->clock_max_delta = delta;
696                         clock += delta;
697                 }
698         }
699
700         rq->prev_clock_raw = now;
701         rq->clock = clock;
702 }
703
704 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
705 {
706         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
707                 __update_rq_clock(rq);
708 }
709
710 /*
711  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
712  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
713  *
714  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
715  * preempt-disabled sections.
716  */
717 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
718         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
719
720 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
721 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
722 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
723 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
724
725 /*
726  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
727  */
728 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
729 # define const_debug __read_mostly
730 #else
731 # define const_debug static const
732 #endif
733
734 /*
735  * Debugging: various feature bits
736  */
737
738 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
739         __SCHED_FEAT_##name ,
740
741 enum {
742 #include "sched_features.h"
743 };
744
745 #undef SCHED_FEAT
746
747 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
748         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
749
750 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
751 #include "sched_features.h"
752         0;
753
754 #undef SCHED_FEAT
755
756 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
757 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
758         #name ,
759
760 __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
761 #include "sched_features.h"
762         NULL
763 };
764
765 #undef SCHED_FEAT
766
767 int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
768 {
769         filp->private_data = inode->i_private;
770         return 0;
771 }
772
773 static ssize_t
774 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
775                 size_t cnt, loff_t *ppos)
776 {
777         char *buf;
778         int r = 0;
779         int len = 0;
780         int i;
781
782         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
783                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
784                 len += 4;
785         }
786
787         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
788         if (!buf)
789                 return -ENOMEM;
790
791         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
792                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
793                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
794                 else
795                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
796         }
797
798         r += sprintf(buf + r, "\n");
799         WARN_ON(r >= len + 2);
800
801         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
802
803         kfree(buf);
804
805         return r;
806 }
807
808 static ssize_t
809 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
810                 size_t cnt, loff_t *ppos)
811 {
812         char buf[64];
813         char *cmp = buf;
814         int neg = 0;
815         int i;
816
817         if (cnt > 63)
818                 cnt = 63;
819
820         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
821                 return -EFAULT;
822
823         buf[cnt] = 0;
824
825         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
826                 neg = 1;
827                 cmp += 3;
828         }
829
830         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
831                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
832
833                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
834                         if (neg)
835                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
836                         else
837                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
838                         break;
839                 }
840         }
841
842         if (!sched_feat_names[i])
843                 return -EINVAL;
844
845         filp->f_pos += cnt;
846
847         return cnt;
848 }
849
850 static struct file_operations sched_feat_fops = {
851         .open   = sched_feat_open,
852         .read   = sched_feat_read,
853         .write  = sched_feat_write,
854 };
855
856 static __init int sched_init_debug(void)
857 {
858         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
859                         &sched_feat_fops);
860
861         return 0;
862 }
863 late_initcall(sched_init_debug);
864
865 #endif
866
867 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
868
869 /*
870  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
871  * Limited because this is done with IRQs disabled.
872  */
873 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
874
875 /*
876  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
877  * default: 1s
878  */
879 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
880
881 static __read_mostly int scheduler_running;
882
883 /*
884  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
885  * default: 0.95s
886  */
887 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
888
889 static inline u64 global_rt_period(void)
890 {
891         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
892 }
893
894 static inline u64 global_rt_runtime(void)
895 {
896         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
897                 return RUNTIME_INF;
898
899         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
900 }
901
902 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
903
904 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
905 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
906
907 /*
908  * Global lock which we take every now and then to synchronize
909  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
910  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
911  * it's good enough for tracing:
912  */
913 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
914 static unsigned long long prev_global_time;
915
916 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
917 {
918         unsigned long flags;
919
920         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
921
922         if (time < prev_global_time) {
923                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
924                 time = prev_global_time;
925         } else {
926                 prev_global_time = time;
927         }
928
929         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
930
931         return time;
932 }
933
934 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
935 {
936         unsigned long long now;
937         unsigned long flags;
938         struct rq *rq;
939
940         /*
941          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
942          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
943          */
944         if (unlikely(!scheduler_running))
945                 return 0;
946
947         local_irq_save(flags);
948         rq = cpu_rq(cpu);
949         update_rq_clock(rq);
950         now = rq->clock;
951         local_irq_restore(flags);
952
953         return now;
954 }
955
956 /*
957  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
958  * clock constructed from sched_clock():
959  */
960 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
961 {
962         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
963
964         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
965         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
966         delta_time = time-prev_cpu_time;
967
968         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
969                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
970
971         return time;
972 }
973 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
974
975 #ifndef prepare_arch_switch
976 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
977 #endif
978 #ifndef finish_arch_switch
979 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
980 #endif
981
982 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
983 {
984         return rq->curr == p;
985 }
986
987 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
988 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
989 {
990         return task_current(rq, p);
991 }
992
993 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
994 {
995 }
996
997 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
998 {
999 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1000         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1001         rq->lock.owner = current;
1002 #endif
1003         /*
1004          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1005          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1006          * prev into current:
1007          */
1008         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1009
1010         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1014 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1015 {
1016 #ifdef CONFIG_SMP
1017         return p->oncpu;
1018 #else
1019         return task_current(rq, p);
1020 #endif
1021 }
1022
1023 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1024 {
1025 #ifdef CONFIG_SMP
1026         /*
1027          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1028          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1029          * here.
1030          */
1031         next->oncpu = 1;
1032 #endif
1033 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1034         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1035 #else
1036         spin_unlock(&rq->lock);
1037 #endif
1038 }
1039
1040 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1045          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1046          * finished.
1047          */
1048         smp_wmb();
1049         prev->oncpu = 0;
1050 #endif
1051 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1052         local_irq_enable();
1053 #endif
1054 }
1055 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1056
1057 /*
1058  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
1059  * Must be called interrupts disabled.
1060  */
1061 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1062         __acquires(rq->lock)
1063 {
1064         for (;;) {
1065                 struct rq *rq = task_rq(p);
1066                 spin_lock(&rq->lock);
1067                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1068                         return rq;
1069                 spin_unlock(&rq->lock);
1070         }
1071 }
1072
1073 /*
1074  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1075  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1076  * explicitly disabling preemption.
1077  */
1078 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1079         __acquires(rq->lock)
1080 {
1081         struct rq *rq;
1082
1083         for (;;) {
1084                 local_irq_save(*flags);
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1090         }
1091 }
1092
1093 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1094         __releases(rq->lock)
1095 {
1096         spin_unlock(&rq->lock);
1097 }
1098
1099 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1100         __releases(rq->lock)
1101 {
1102         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1103 }
1104
1105 /*
1106  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1107  */
1108 static struct rq *this_rq_lock(void)
1109         __acquires(rq->lock)
1110 {
1111         struct rq *rq;
1112
1113         local_irq_disable();
1114         rq = this_rq();
1115         spin_lock(&rq->lock);
1116
1117         return rq;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
1122  */
1123 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
1124 {
1125         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1126
1127         spin_lock(&rq->lock);
1128         __update_rq_clock(rq);
1129         spin_unlock(&rq->lock);
1130         rq->clock_deep_idle_events++;
1131 }
1132 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
1133
1134 /*
1135  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
1136  */
1137 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
1138 {
1139         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1140         u64 now = sched_clock();
1141
1142         rq->idle_clock += delta_ns;
1143         /*
1144          * Override the previous timestamp and ignore all
1145          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
1146          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
1147          * rq clock:
1148          */
1149         spin_lock(&rq->lock);
1150         rq->prev_clock_raw = now;
1151         rq->clock += delta_ns;
1152         spin_unlock(&rq->lock);
1153         touch_softlockup_watchdog();
1154 }
1155 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
1156
1157 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1158
1159 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1160 {
1161         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1162 }
1163
1164 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1165 /*
1166  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1167  *
1168  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1169  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1170  * reschedule event.
1171  *
1172  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1173  * rq->lock.
1174  */
1175 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1176 {
1177         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1178 }
1179
1180 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1181 {
1182         unsigned long flags;
1183
1184         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1185         resched_task(rq->curr);
1186         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1187 }
1188
1189 enum {
1190         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1191         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1192 };
1193
1194 /*
1195  * Use hrtick when:
1196  *  - enabled by features
1197  *  - hrtimer is actually high res
1198  */
1199 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1200 {
1201         if (!sched_feat(HRTICK))
1202                 return 0;
1203         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Called to set the hrtick timer state.
1208  *
1209  * called with rq->lock held and irqs disabled
1210  */
1211 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1212 {
1213         assert_spin_locked(&rq->lock);
1214
1215         /*
1216          * preempt at: now + delay
1217          */
1218         rq->hrtick_expire =
1219                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1220         /*
1221          * indicate we need to program the timer
1222          */
1223         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1224         if (reset)
1225                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1226
1227         /*
1228          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1229          * forced reschedule.
1230          */
1231         if (reset)
1232                 resched_hrt(rq->curr);
1233 }
1234
1235 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1236 {
1237         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1238                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Update the timer from the possible pending state.
1243  */
1244 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1245 {
1246         ktime_t time;
1247         int set, reset;
1248         unsigned long flags;
1249
1250         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1251
1252         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1253         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1254         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1255         time = rq->hrtick_expire;
1256         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1257         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1258
1259         if (set) {
1260                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1261                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1262                         resched_rq(rq);
1263         } else
1264                 hrtick_clear(rq);
1265 }
1266
1267 /*
1268  * High-resolution timer tick.
1269  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1270  */
1271 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1272 {
1273         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1274
1275         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1276
1277         spin_lock(&rq->lock);
1278         __update_rq_clock(rq);
1279         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1280         spin_unlock(&rq->lock);
1281
1282         return HRTIMER_NORESTART;
1283 }
1284
1285 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1286 {
1287         rq->hrtick_flags = 0;
1288         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1289         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1290         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1291 }
1292
1293 void hrtick_resched(void)
1294 {
1295         struct rq *rq;
1296         unsigned long flags;
1297
1298         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1299                 return;
1300
1301         local_irq_save(flags);
1302         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1303         hrtick_set(rq);
1304         local_irq_restore(flags);
1305 }
1306 #else
1307 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1308 {
1309 }
1310
1311 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1312 {
1313 }
1314
1315 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1316 {
1317 }
1318
1319 void hrtick_resched(void)
1320 {
1321 }
1322 #endif
1323
1324 /*
1325  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1326  *
1327  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1328  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1329  * the target CPU.
1330  */
1331 #ifdef CONFIG_SMP
1332
1333 #ifndef tsk_is_polling
1334 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1335 #endif
1336
1337 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1338 {
1339         int cpu;
1340
1341         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1342
1343         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1344                 return;
1345
1346         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1347
1348         cpu = task_cpu(p);
1349         if (cpu == smp_processor_id())
1350                 return;
1351
1352         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1353         smp_mb();
1354         if (!tsk_is_polling(p))
1355                 smp_send_reschedule(cpu);
1356 }
1357
1358 static void resched_cpu(int cpu)
1359 {
1360         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1361         unsigned long flags;
1362
1363         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1364                 return;
1365         resched_task(cpu_curr(cpu));
1366         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1367 }
1368
1369 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1370 /*
1371  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1372  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1373  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1374  * idle system the next event might even be infinite time into the
1375  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1376  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1377  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1378  * wheel for the next timer event.
1379  */
1380 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1381 {
1382         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1383
1384         if (cpu == smp_processor_id())
1385                 return;
1386
1387         /*
1388          * This is safe, as this function is called with the timer
1389          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1390          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1391          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1392          * timer into account automatically.
1393          */
1394         if (rq->curr != rq->idle)
1395                 return;
1396
1397         /*
1398          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1399          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1400          * idle task through an additional NOOP schedule()
1401          */
1402         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1403
1404         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1405         smp_mb();
1406         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1407                 smp_send_reschedule(cpu);
1408 }
1409 #endif
1410
1411 #else
1412 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1413 {
1414         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1415         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1416 }
1417 #endif
1418
1419 #if BITS_PER_LONG == 32
1420 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1421 #else
1422 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1423 #endif
1424
1425 #define WMULT_SHIFT     32
1426
1427 /*
1428  * Shift right and round:
1429  */
1430 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1431
1432 /*
1433  * delta *= weight / lw
1434  */
1435 static unsigned long
1436 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1437                 struct load_weight *lw)
1438 {
1439         u64 tmp;
1440
1441         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1442                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1443
1444         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1445         /*
1446          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1447          */
1448         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1449                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1450                         WMULT_SHIFT/2);
1451         else
1452                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1453
1454         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1455 }
1456
1457 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1458 {
1459         lw->weight += inc;
1460         lw->inv_weight = 0;
1461 }
1462
1463 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1464 {
1465         lw->weight -= dec;
1466         lw->inv_weight = 0;
1467 }
1468
1469 /*
1470  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1471  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1472  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1473  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1474  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1475  * slice expiry etc.
1476  */
1477
1478 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1479 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1480
1481 /*
1482  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1483  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1484  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1485  * that remained on nice 0.
1486  *
1487  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1488  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1489  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1490  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1491  * the relative distance between them is ~25%.)
1492  */
1493 static const int prio_to_weight[40] = {
1494  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1495  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1496  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1497  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1498  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1499  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1500  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1501  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1502 };
1503
1504 /*
1505  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1506  *
1507  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1508  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1509  * into multiplications:
1510  */
1511 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1512  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1513  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1514  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1515  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1516  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1517  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1518  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1519  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1520 };
1521
1522 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1523
1524 /*
1525  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1526  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1527  * structures to the load-balancing proper:
1528  */
1529 struct rq_iterator {
1530         void *arg;
1531         struct task_struct *(*start)(void *);
1532         struct task_struct *(*next)(void *);
1533 };
1534
1535 #ifdef CONFIG_SMP
1536 static unsigned long
1537 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1538               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1539               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1540               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1541
1542 static int
1543 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1544                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1545                    struct rq_iterator *iterator);
1546 #endif
1547
1548 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1549 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1550 #else
1551 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1552 #endif
1553
1554 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1555 {
1556         update_load_add(&rq->load, load);
1557 }
1558
1559 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1560 {
1561         update_load_sub(&rq->load, load);
1562 }
1563
1564 #ifdef CONFIG_SMP
1565 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1566 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1567 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1568 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1569
1570 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1571
1572 /*
1573  * Group load balancing.
1574  *
1575  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1576  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1577  *
1578  *         root          1 - thread
1579  *         / | \         A - group
1580  *        A  1  B
1581  *       /|\   / \
1582  *      C 2 D 3   4
1583  *      |   |
1584  *      5   6
1585  *
1586  * load:
1587  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1588  *    which equals 1/9-th of the total load.
1589  *
1590  * shares:
1591  *    The weight of this group on the selected cpus.
1592  *
1593  * rq_weight:
1594  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1595  *    B would get 2.
1596  *
1597  * task_weight:
1598  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1599  *    get 1, B gets 2.
1600  */
1601
1602 static inline struct aggregate_struct *
1603 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1604 {
1605         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1606 }
1607
1608 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1609
1610 /*
1611  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1612  * leaving it for the final time.
1613  */
1614 static
1615 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1616                          struct sched_domain *sd)
1617 {
1618         struct task_group *parent, *child;
1619
1620         rcu_read_lock();
1621         parent = &root_task_group;
1622 down:
1623         (*down)(parent, sd);
1624         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1625                 parent = child;
1626                 goto down;
1627
1628 up:
1629                 continue;
1630         }
1631         (*up)(parent, sd);
1632
1633         child = parent;
1634         parent = parent->parent;
1635         if (parent)
1636                 goto up;
1637         rcu_read_unlock();
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1642  */
1643 static
1644 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1645 {
1646         unsigned long rq_weight = 0;
1647         unsigned long task_weight = 0;
1648         int i;
1649
1650         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1651                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1652                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1653         }
1654
1655         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1656         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Redistribute tg->shares amongst all tg->cfs_rq[]s.
1661  */
1662 static void __aggregate_redistribute_shares(struct task_group *tg)
1663 {
1664         int i, max_cpu = smp_processor_id();
1665         unsigned long rq_weight = 0;
1666         unsigned long shares, max_shares = 0, shares_rem = tg->shares;
1667
1668         for_each_possible_cpu(i)
1669                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1670
1671         for_each_possible_cpu(i) {
1672                 /*
1673                  * divide shares proportional to the rq_weights.
1674                  */
1675                 shares = tg->shares * tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1676                 shares /= rq_weight + 1;
1677
1678                 tg->cfs_rq[i]->shares = shares;
1679
1680                 if (shares > max_shares) {
1681                         max_shares = shares;
1682                         max_cpu = i;
1683                 }
1684                 shares_rem -= shares;
1685         }
1686
1687         /*
1688          * Ensure it all adds up to tg->shares; we can loose a few
1689          * due to rounding down when computing the per-cpu shares.
1690          */
1691         if (shares_rem)
1692                 tg->cfs_rq[max_cpu]->shares += shares_rem;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1697  */
1698 static
1699 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1700 {
1701         unsigned long shares = 0;
1702         int i;
1703
1704 again:
1705         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1706                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1707
1708         /*
1709          * When the span doesn't have any shares assigned, but does have
1710          * tasks to run do a machine wide rebalance (should be rare).
1711          */
1712         if (unlikely(!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight)) {
1713                 __aggregate_redistribute_shares(tg);
1714                 goto again;
1715         }
1716
1717         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1722  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1723  */
1724 static
1725 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1726 {
1727         unsigned long load;
1728
1729         if (!tg->parent) {
1730                 int i;
1731
1732                 load = 0;
1733                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1734                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1735
1736         } else {
1737                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1738
1739                 /*
1740                  * shares is our weight in the parent's rq so
1741                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1742                  */
1743                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1744                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1745         }
1746
1747         aggregate(tg, sd)->load = load;
1748 }
1749
1750 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1751
1752 /*
1753  * Calculate and set the cpu's group shares.
1754  */
1755 static void
1756 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1757                           int tcpu)
1758 {
1759         int boost = 0;
1760         unsigned long shares;
1761         unsigned long rq_weight;
1762
1763         if (!tg->se[tcpu])
1764                 return;
1765
1766         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1767
1768         /*
1769          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1770          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1771          * get delayed by group starvation.
1772          */
1773         if (!rq_weight) {
1774                 boost = 1;
1775                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1776         }
1777
1778         /*
1779          *           \Sum shares * rq_weight
1780          * shares =  -----------------------
1781          *               \Sum rq_weight
1782          *
1783          */
1784         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1785         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1786
1787         /*
1788          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1789          */
1790         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1791
1792         if (shares < MIN_SHARES)
1793                 shares = MIN_SHARES;
1794
1795         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1796 }
1797
1798 /*
1799  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1800  * task went to.
1801  */
1802 static void
1803 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1804                     int scpu, int dcpu)
1805 {
1806         unsigned long shares;
1807
1808         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1809
1810         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1811         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1812
1813         /*
1814          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1815          * above redistribution.
1816          */
1817         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1818         if (shares)
1819                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1824  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1825  */
1826 static void
1827 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1828                   int scpu, int dcpu)
1829 {
1830         while (tg) {
1831                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1832                 tg = tg->parent;
1833         }
1834 }
1835
1836 static
1837 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1838 {
1839         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1840         int i;
1841
1842         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1843                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1844                 unsigned long flags;
1845
1846                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1847                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1848                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1849         }
1850
1851         aggregate_group_shares(tg, sd);
1852
1853         /*
1854          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1855          * above redistribution.
1856          */
1857         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1858         if (shares) {
1859                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1860                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1861         }
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1866  * while walking down the tree.
1867  */
1868 static
1869 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1870 {
1871         aggregate_group_weight(tg, sd);
1872         aggregate_group_shares(tg, sd);
1873         aggregate_group_load(tg, sd);
1874 }
1875
1876 /*
1877  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1878  */
1879 static
1880 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1881 {
1882         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1883 }
1884
1885 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1886
1887 static void __init init_aggregate(void)
1888 {
1889         int i;
1890
1891         for_each_possible_cpu(i)
1892                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1893 }
1894
1895 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1896 {
1897         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1898                 return 0;
1899
1900         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1901         return 1;
1902 }
1903
1904 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1905 {
1906         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1907 }
1908
1909 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1910 {
1911         cfs_rq->shares = shares;
1912 }
1913
1914 #else
1915
1916 static inline void init_aggregate(void)
1917 {
1918 }
1919
1920 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1921 {
1922         return 0;
1923 }
1924
1925 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1926 {
1927 }
1928 #endif
1929
1930 #else /* CONFIG_SMP */
1931
1932 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1933 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1934 {
1935 }
1936 #endif
1937
1938 #endif /* CONFIG_SMP */
1939
1940 #include "sched_stats.h"
1941 #include "sched_idletask.c"
1942 #include "sched_fair.c"
1943 #include "sched_rt.c"
1944 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1945 # include "sched_debug.c"
1946 #endif
1947
1948 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1949
1950 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1951 {
1952         rq->nr_running++;
1953 }
1954
1955 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1956 {
1957         rq->nr_running--;
1958 }
1959
1960 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1961 {
1962         if (task_has_rt_policy(p)) {
1963                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1964                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1965                 return;
1966         }
1967
1968         /*
1969          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1970          */
1971         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1972                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1973                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1974                 return;
1975         }
1976
1977         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1978         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1979 }
1980
1981 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1982 {
1983         sched_info_queued(p);
1984         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1985         p->se.on_rq = 1;
1986 }
1987
1988 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1989 {
1990         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1991         p->se.on_rq = 0;
1992 }
1993
1994 /*
1995  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1996  */
1997 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1998 {
1999         return p->static_prio;
2000 }
2001
2002 /*
2003  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2004  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2005  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2006  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2007  * estimator recalculates.
2008  */
2009 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2010 {
2011         int prio;
2012
2013         if (task_has_rt_policy(p))
2014                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2015         else
2016                 prio = __normal_prio(p);
2017         return prio;
2018 }
2019
2020 /*
2021  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2022  * taken into account by the scheduler. This value might
2023  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2024  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2025  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2026  */
2027 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2028 {
2029         p->normal_prio = normal_prio(p);
2030         /*
2031          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2032          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2033          * to the normal priority:
2034          */
2035         if (!rt_prio(p->prio))
2036                 return p->normal_prio;
2037         return p->prio;
2038 }
2039
2040 /*
2041  * activate_task - move a task to the runqueue.
2042  */
2043 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2044 {
2045         if (task_contributes_to_load(p))
2046                 rq->nr_uninterruptible--;
2047
2048         enqueue_task(rq, p, wakeup);
2049         inc_nr_running(rq);
2050 }
2051
2052 /*
2053  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
2054  */
2055 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2056 {
2057         if (task_contributes_to_load(p))
2058                 rq->nr_uninterruptible++;
2059
2060         dequeue_task(rq, p, sleep);
2061         dec_nr_running(rq);
2062 }
2063
2064 /**
2065  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2066  * @p: the task in question.
2067  */
2068 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2069 {
2070         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2071 }
2072
2073 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2074 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2075 {
2076         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2077 }
2078
2079 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2080 {
2081         set_task_rq(p, cpu);
2082 #ifdef CONFIG_SMP
2083         /*
2084          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
2085          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
2086          * per-task data have been completed by this moment.
2087          */
2088         smp_wmb();
2089         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
2090 #endif
2091 }
2092
2093 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2094                                        const struct sched_class *prev_class,
2095                                        int oldprio, int running)
2096 {
2097         if (prev_class != p->sched_class) {
2098                 if (prev_class->switched_from)
2099                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2100                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2101         } else
2102                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2103 }
2104
2105 #ifdef CONFIG_SMP
2106
2107 /*
2108  * Is this task likely cache-hot:
2109  */
2110 static int
2111 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2112 {
2113         s64 delta;
2114
2115         /*
2116          * Buddy candidates are cache hot:
2117          */
2118         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2119                 return 1;
2120
2121         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2122                 return 0;
2123
2124         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2125                 return 1;
2126         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2127                 return 0;
2128
2129         delta = now - p->se.exec_start;
2130
2131         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2132 }
2133
2134
2135 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2136 {
2137         int old_cpu = task_cpu(p);
2138         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2139         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2140                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2141         u64 clock_offset;
2142
2143         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2144
2145 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2146         if (p->se.wait_start)
2147                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2148         if (p->se.sleep_start)
2149                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2150         if (p->se.block_start)
2151                 p->se.block_start -= clock_offset;
2152         if (old_cpu != new_cpu) {
2153                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2154                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2155                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2156         }
2157 #endif
2158         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2159                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2160
2161         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2162 }
2163
2164 struct migration_req {
2165         struct list_head list;
2166
2167         struct task_struct *task;
2168         int dest_cpu;
2169
2170         struct completion done;
2171 };
2172
2173 /*
2174  * The task's runqueue lock must be held.
2175  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2176  */
2177 static int
2178 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2179 {
2180         struct rq *rq = task_rq(p);
2181
2182         /*
2183          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2184          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2185          */
2186         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2187                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2188                 return 0;
2189         }
2190
2191         init_completion(&req->done);
2192         req->task = p;
2193         req->dest_cpu = dest_cpu;
2194         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2195
2196         return 1;
2197 }
2198
2199 /*
2200  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2201  *
2202  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2203  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2204  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2205  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2206  * waiting to become inactive.
2207  */
2208 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2209 {
2210         unsigned long flags;
2211         int running, on_rq;
2212         struct rq *rq;
2213
2214         for (;;) {
2215                 /*
2216                  * We do the initial early heuristics without holding
2217                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2218                  * the runqueue lock when things look like they will
2219                  * work out!
2220                  */
2221                 rq = task_rq(p);
2222
2223                 /*
2224                  * If the task is actively running on another CPU
2225                  * still, just relax and busy-wait without holding
2226                  * any locks.
2227                  *
2228                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2229                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2230                  * But we don't care, since "task_running()" will
2231                  * return false if the runqueue has changed and p
2232                  * is actually now running somewhere else!
2233                  */
2234                 while (task_running(rq, p))
2235                         cpu_relax();
2236
2237                 /*
2238                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2239                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2240                  * just go back and repeat.
2241                  */
2242                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2243                 running = task_running(rq, p);
2244                 on_rq = p->se.on_rq;
2245                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2246
2247                 /*
2248                  * Was it really running after all now that we
2249                  * checked with the proper locks actually held?
2250                  *
2251                  * Oops. Go back and try again..
2252                  */
2253                 if (unlikely(running)) {
2254                         cpu_relax();
2255                         continue;
2256                 }
2257
2258                 /*
2259                  * It's not enough that it's not actively running,
2260                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2261                  * preempted!
2262                  *
2263                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2264                  * running right now), it's preempted, and we should
2265                  * yield - it could be a while.
2266                  */
2267                 if (unlikely(on_rq)) {
2268                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2269                         continue;
2270                 }
2271
2272                 /*
2273                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2274                  * runnable, which means that it will never become
2275                  * running in the future either. We're all done!
2276                  */
2277                 break;
2278         }
2279 }
2280
2281 /***
2282  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2283  * @p: the to-be-kicked thread
2284  *
2285  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2286  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2287  *
2288  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2289  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2290  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2291  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2292  * achieved as well.
2293  */
2294 void kick_process(struct task_struct *p)
2295 {
2296         int cpu;
2297
2298         preempt_disable();
2299         cpu = task_cpu(p);
2300         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2301                 smp_send_reschedule(cpu);
2302         preempt_enable();
2303 }
2304
2305 /*
2306  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2307  * according to the scheduling class and "nice" value.
2308  *
2309  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2310  * balance conservatively.
2311  */
2312 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2313 {
2314         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2315         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2316
2317         if (type == 0)
2318                 return total;
2319
2320         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2321 }
2322
2323 /*
2324  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2325  * according to the scheduling class and "nice" value.
2326  */
2327 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2328 {
2329         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2330         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2331
2332         if (type == 0)
2333                 return total;
2334
2335         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2336 }
2337
2338 /*
2339  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2340  */
2341 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2342 {
2343         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2344         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2345         unsigned long n = rq->nr_running;
2346
2347         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2348 }
2349
2350 /*
2351  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2352  * domain.
2353  */
2354 static struct sched_group *
2355 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2356 {
2357         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2358         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2359         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2360         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2361
2362         do {
2363                 unsigned long load, avg_load;
2364                 int local_group;
2365                 int i;
2366
2367                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2368                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2369                         continue;
2370
2371                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2372
2373                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2374                 avg_load = 0;
2375
2376                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2377                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2378                         if (local_group)
2379                                 load = source_load(i, load_idx);
2380                         else
2381                                 load = target_load(i, load_idx);
2382
2383                         avg_load += load;
2384                 }
2385
2386                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2387                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2388                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2389
2390                 if (local_group) {
2391                         this_load = avg_load;
2392                         this = group;
2393                 } else if (avg_load < min_load) {
2394                         min_load = avg_load;
2395                         idlest = group;
2396                 }
2397         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2398
2399         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2400                 return NULL;
2401         return idlest;
2402 }
2403
2404 /*
2405  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2406  */
2407 static int
2408 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2409                 cpumask_t *tmp)
2410 {
2411         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2412         int idlest = -1;
2413         int i;
2414
2415         /* Traverse only the allowed CPUs */
2416         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2417
2418         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2419                 load = weighted_cpuload(i);
2420
2421                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2422                         min_load = load;
2423                         idlest = i;
2424                 }
2425         }
2426
2427         return idlest;
2428 }
2429
2430 /*
2431  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2432  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2433  * SD_BALANCE_EXEC.
2434  *
2435  * Balance, ie. select the least loaded group.
2436  *
2437  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2438  *
2439  * preempt must be disabled.
2440  */
2441 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2442 {
2443         struct task_struct *t = current;
2444         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2445
2446         for_each_domain(cpu, tmp) {
2447                 /*
2448                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2449                  */
2450                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2451                         break;
2452                 if (tmp->flags & flag)
2453                         sd = tmp;
2454         }
2455
2456         while (sd) {
2457                 cpumask_t span, tmpmask;
2458                 struct sched_group *group;
2459                 int new_cpu, weight;
2460
2461                 if (!(sd->flags & flag)) {
2462                         sd = sd->child;
2463                         continue;
2464                 }
2465
2466                 span = sd->span;
2467                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2468                 if (!group) {
2469                         sd = sd->child;
2470                         continue;
2471                 }
2472
2473                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2474                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2475                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2476                         sd = sd->child;
2477                         continue;
2478                 }
2479
2480                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2481                 cpu = new_cpu;
2482                 sd = NULL;
2483                 weight = cpus_weight(span);
2484                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2485                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2486                                 break;
2487                         if (tmp->flags & flag)
2488                                 sd = tmp;
2489                 }
2490                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2491         }
2492
2493         return cpu;
2494 }
2495
2496 #endif /* CONFIG_SMP */
2497
2498 /***
2499  * try_to_wake_up - wake up a thread
2500  * @p: the to-be-woken-up thread
2501  * @state: the mask of task states that can be woken
2502  * @sync: do a synchronous wakeup?
2503  *
2504  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2505  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2506  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2507  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2508  * runnable without the overhead of this.
2509  *
2510  * returns failure only if the task is already active.
2511  */
2512 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2513 {
2514         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2515         unsigned long flags;
2516         long old_state;
2517         struct rq *rq;
2518
2519         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2520                 sync = 0;
2521
2522         smp_wmb();
2523         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2524         old_state = p->state;
2525         if (!(old_state & state))
2526                 goto out;
2527
2528         if (p->se.on_rq)
2529                 goto out_running;
2530
2531         cpu = task_cpu(p);
2532         orig_cpu = cpu;
2533         this_cpu = smp_processor_id();
2534
2535 #ifdef CONFIG_SMP
2536         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2537                 goto out_activate;
2538
2539         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2540         if (cpu != orig_cpu) {
2541                 set_task_cpu(p, cpu);
2542                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2543                 /* might preempt at this point */
2544                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2545                 old_state = p->state;
2546                 if (!(old_state & state))
2547                         goto out;
2548                 if (p->se.on_rq)
2549                         goto out_running;
2550
2551                 this_cpu = smp_processor_id();
2552                 cpu = task_cpu(p);
2553         }
2554
2555 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2556         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2557         if (cpu == this_cpu)
2558                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2559         else {
2560                 struct sched_domain *sd;
2561                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2562                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2563                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2564                                 break;
2565                         }
2566                 }
2567         }
2568 #endif
2569
2570 out_activate:
2571 #endif /* CONFIG_SMP */
2572         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2573         if (sync)
2574                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2575         if (orig_cpu != cpu)
2576                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2577         if (cpu == this_cpu)
2578                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2579         else
2580                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2581         update_rq_clock(rq);
2582         activate_task(rq, p, 1);
2583         success = 1;
2584
2585 out_running:
2586         check_preempt_curr(rq, p);
2587
2588         p->state = TASK_RUNNING;
2589 #ifdef CONFIG_SMP
2590         if (p->sched_class->task_wake_up)
2591                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2592 #endif
2593 out:
2594         task_rq_unlock(rq, &flags);
2595
2596         return success;
2597 }
2598
2599 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2600 {
2601         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2602 }
2603 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2604
2605 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2606 {
2607         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2608 }
2609
2610 /*
2611  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2612  * p is forked by current.
2613  *
2614  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2615  */
2616 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2617 {
2618         p->se.exec_start                = 0;
2619         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2620         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2621         p->se.last_wakeup               = 0;
2622         p->se.avg_overlap               = 0;
2623
2624 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2625         p->se.wait_start                = 0;
2626         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2627         p->se.sleep_start               = 0;
2628         p->se.block_start               = 0;
2629         p->se.sleep_max                 = 0;
2630         p->se.block_max                 = 0;
2631         p->se.exec_max                  = 0;
2632         p->se.slice_max                 = 0;
2633         p->se.wait_max                  = 0;
2634 #endif
2635
2636         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2637         p->se.on_rq = 0;
2638         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2639
2640 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2641         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2642 #endif
2643
2644         /*
2645          * We mark the process as running here, but have not actually
2646          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2647          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2648          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2649          */
2650         p->state = TASK_RUNNING;
2651 }
2652
2653 /*
2654  * fork()/clone()-time setup:
2655  */
2656 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2657 {
2658         int cpu = get_cpu();
2659
2660         __sched_fork(p);
2661
2662 #ifdef CONFIG_SMP
2663         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2664 #endif
2665         set_task_cpu(p, cpu);
2666
2667         /*
2668          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2669          */
2670         p->prio = current->normal_prio;
2671         if (!rt_prio(p->prio))
2672                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2673
2674 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2675         if (likely(sched_info_on()))
2676                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2677 #endif
2678 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2679         p->oncpu = 0;
2680 #endif
2681 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2682         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2683         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2684 #endif
2685         put_cpu();
2686 }
2687
2688 /*
2689  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2690  *
2691  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2692  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2693  * on the runqueue and wakes it.
2694  */
2695 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2696 {
2697         unsigned long flags;
2698         struct rq *rq;
2699
2700         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2701         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2702         update_rq_clock(rq);
2703
2704         p->prio = effective_prio(p);
2705
2706         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2707                 activate_task(rq, p, 0);
2708         } else {
2709                 /*
2710                  * Let the scheduling class do new task startup
2711                  * management (if any):
2712                  */
2713                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2714                 inc_nr_running(rq);
2715         }
2716         check_preempt_curr(rq, p);
2717 #ifdef CONFIG_SMP
2718         if (p->sched_class->task_wake_up)
2719                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2720 #endif
2721         task_rq_unlock(rq, &flags);
2722 }
2723
2724 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2725
2726 /**
2727  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2728  * @notifier: notifier struct to register
2729  */
2730 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2731 {
2732         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2733 }
2734 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2735
2736 /**
2737  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2738  * @notifier: notifier struct to unregister
2739  *
2740  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2741  */
2742 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2743 {
2744         hlist_del(&notifier->link);
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2747
2748 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2749 {
2750         struct preempt_notifier *notifier;
2751         struct hlist_node *node;
2752
2753         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2754                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2755 }
2756
2757 static void
2758 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2759                                  struct task_struct *next)
2760 {
2761         struct preempt_notifier *notifier;
2762         struct hlist_node *node;
2763
2764         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2765                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2766 }
2767
2768 #else
2769
2770 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2771 {
2772 }
2773
2774 static void
2775 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2776                                  struct task_struct *next)
2777 {
2778 }
2779
2780 #endif
2781
2782 /**
2783  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2784  * @rq: the runqueue preparing to switch
2785  * @prev: the current task that is being switched out
2786  * @next: the task we are going to switch to.
2787  *
2788  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2789  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2790  * switch.
2791  *
2792  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2793  * hooks.
2794  */
2795 static inline void
2796 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2797                     struct task_struct *next)
2798 {
2799         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2800         prepare_lock_switch(rq, next);
2801         prepare_arch_switch(next);
2802 }
2803
2804 /**
2805  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2806  * @rq: runqueue associated with task-switch
2807  * @prev: the thread we just switched away from.
2808  *
2809  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2810  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2811  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2812  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2813  *
2814  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2815  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2816  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2817  * details.)
2818  */
2819 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2820         __releases(rq->lock)
2821 {
2822         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2823         long prev_state;
2824
2825         rq->prev_mm = NULL;
2826
2827         /*
2828          * A task struct has one reference for the use as "current".
2829          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2830          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2831          * the scheduled task must drop that reference.
2832          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2833          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2834          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2835          * be dropped twice.
2836          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2837          */
2838         prev_state = prev->state;
2839         finish_arch_switch(prev);
2840         finish_lock_switch(rq, prev);
2841 #ifdef CONFIG_SMP
2842         if (current->sched_class->post_schedule)
2843                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2844 #endif
2845
2846         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2847         if (mm)
2848                 mmdrop(mm);
2849         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2850                 /*
2851                  * Remove function-return probe instances associated with this
2852                  * task and put them back on the free list.
2853                  */
2854                 kprobe_flush_task(prev);
2855                 put_task_struct(prev);
2856         }
2857 }
2858
2859 /**
2860  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2861  * @prev: the thread we just switched away from.
2862  */
2863 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2864         __releases(rq->lock)
2865 {
2866         struct rq *rq = this_rq();
2867
2868         finish_task_switch(rq, prev);
2869 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2870         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2871         preempt_enable();
2872 #endif
2873         if (current->set_child_tid)
2874                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2875 }
2876
2877 /*
2878  * context_switch - switch to the new MM and the new
2879  * thread's register state.
2880  */
2881 static inline void
2882 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2883                struct task_struct *next)
2884 {
2885         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2886
2887         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2888         mm = next->mm;
2889         oldmm = prev->active_mm;
2890         /*
2891          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2892          * combine the page table reload and the switch backend into
2893          * one hypercall.
2894          */
2895         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2896
2897         if (unlikely(!mm)) {
2898                 next->active_mm = oldmm;
2899                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2900                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2901         } else
2902                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2903
2904         if (unlikely(!prev->mm)) {
2905                 prev->active_mm = NULL;
2906                 rq->prev_mm = oldmm;
2907         }
2908         /*
2909          * Since the runqueue lock will be released by the next
2910          * task (which is an invalid locking op but in the case
2911          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2912          * do an early lockdep release here:
2913          */
2914 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2915         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2916 #endif
2917
2918         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2919         switch_to(prev, next, prev);
2920
2921         barrier();
2922         /*
2923          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2924          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2925          * frame will be invalid.
2926          */
2927         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2932  *
2933  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2934  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2935  * number of context switches performed since bootup.
2936  */
2937 unsigned long nr_running(void)
2938 {
2939         unsigned long i, sum = 0;
2940
2941         for_each_online_cpu(i)
2942                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2943
2944         return sum;
2945 }
2946
2947 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2948 {
2949         unsigned long i, sum = 0;
2950
2951         for_each_possible_cpu(i)
2952                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2953
2954         /*
2955          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2956          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2957          */
2958         if (unlikely((long)sum < 0))
2959                 sum = 0;
2960
2961         return sum;
2962 }
2963
2964 unsigned long long nr_context_switches(void)
2965 {
2966         int i;
2967         unsigned long long sum = 0;
2968
2969         for_each_possible_cpu(i)
2970                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2971
2972         return sum;
2973 }
2974
2975 unsigned long nr_iowait(void)
2976 {
2977         unsigned long i, sum = 0;
2978
2979         for_each_possible_cpu(i)
2980                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2981
2982         return sum;
2983 }
2984
2985 unsigned long nr_active(void)
2986 {
2987         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2988
2989         for_each_online_cpu(i) {
2990                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2991                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2992         }
2993
2994         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2995                 uninterruptible = 0;
2996
2997         return running + uninterruptible;
2998 }
2999
3000 /*
3001  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3002  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3003  */
3004 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3005 {
3006         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3007         int i, scale;
3008
3009         this_rq->nr_load_updates++;
3010
3011         /* Update our load: */
3012         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3013                 unsigned long old_load, new_load;
3014
3015                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3016
3017                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3018                 new_load = this_load;
3019                 /*
3020                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3021                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3022                  * example.
3023                  */
3024                 if (new_load > old_load)
3025                         new_load += scale-1;
3026                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3027         }
3028 }
3029
3030 #ifdef CONFIG_SMP
3031
3032 /*
3033  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3034  *
3035  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3036  * you need to do so manually before calling.
3037  */
3038 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3039         __acquires(rq1->lock)
3040         __acquires(rq2->lock)
3041 {
3042         BUG_ON(!irqs_disabled());
3043         if (rq1 == rq2) {
3044                 spin_lock(&rq1->lock);
3045                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3046         } else {
3047                 if (rq1 < rq2) {
3048                         spin_lock(&rq1->lock);
3049                         spin_lock(&rq2->lock);
3050                 } else {
3051                         spin_lock(&rq2->lock);
3052                         spin_lock(&rq1->lock);
3053                 }
3054         }
3055         update_rq_clock(rq1);
3056         update_rq_clock(rq2);
3057 }
3058
3059 /*
3060  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3061  *
3062  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3063  * you need to do so manually after calling.
3064  */
3065 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3066         __releases(rq1->lock)
3067         __releases(rq2->lock)
3068 {
3069         spin_unlock(&rq1->lock);
3070         if (rq1 != rq2)
3071                 spin_unlock(&rq2->lock);
3072         else
3073                 __release(rq2->lock);
3074 }
3075
3076 /*
3077  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
3078  */
3079 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
3080         __releases(this_rq->lock)
3081         __acquires(busiest->lock)
3082         __acquires(this_rq->lock)
3083 {
3084         int ret = 0;
3085
3086         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
3087                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
3088                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3089                 BUG_ON(1);
3090         }
3091         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
3092                 if (busiest < this_rq) {
3093                         spin_unlock(&this_rq->lock);
3094                         spin_lock(&busiest->lock);
3095                         spin_lock(&this_rq->lock);
3096                         ret = 1;
3097                 } else
3098                         spin_lock(&busiest->lock);
3099         }
3100         return ret;
3101 }
3102
3103 /*
3104  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3105  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3106  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3107  * the cpu_allowed mask is restored.
3108  */
3109 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3110 {
3111         struct migration_req req;
3112         unsigned long flags;
3113         struct rq *rq;
3114
3115         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3116         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3117             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3118                 goto out;
3119
3120         /* force the process onto the specified CPU */
3121         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3122                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3123                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3124
3125                 get_task_struct(mt);
3126                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3127                 wake_up_process(mt);
3128                 put_task_struct(mt);
3129                 wait_for_completion(&req.done);
3130
3131                 return;
3132         }
3133 out:
3134         task_rq_unlock(rq, &flags);
3135 }
3136
3137 /*
3138  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3139  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3140  */
3141 void sched_exec(void)
3142 {
3143         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3144         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3145         put_cpu();
3146         if (new_cpu != this_cpu)
3147                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3148 }
3149
3150 /*
3151  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3152  * Both runqueues must be locked.
3153  */
3154 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3155                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3156 {
3157         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3158         set_task_cpu(p, this_cpu);
3159         activate_task(this_rq, p, 0);
3160         /*
3161          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3162          * to be always true for them.
3163          */
3164         check_preempt_curr(this_rq, p);
3165 }
3166
3167 /*
3168  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3169  */
3170 static
3171 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3172                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3173                      int *all_pinned)
3174 {
3175         /*
3176          * We do not migrate tasks that are:
3177          * 1) running (obviously), or
3178          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3179          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3180          */
3181         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3182                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3183                 return 0;
3184         }
3185         *all_pinned = 0;
3186
3187         if (task_running(rq, p)) {
3188                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3189                 return 0;
3190         }
3191
3192         /*
3193          * Aggressive migration if:
3194          * 1) task is cache cold, or
3195          * 2) too many balance attempts have failed.
3196          */
3197
3198         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3199                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3200 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3201                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3202                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3203                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3204                 }
3205 #endif
3206                 return 1;
3207         }
3208
3209         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3210                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3211                 return 0;
3212         }
3213         return 1;
3214 }
3215
3216 static unsigned long
3217 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3218               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3219               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3220               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3221 {
3222         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3223         struct task_struct *p;
3224         long rem_load_move = max_load_move;
3225
3226         if (max_load_move == 0)
3227                 goto out;
3228
3229         pinned = 1;
3230
3231         /*
3232          * Start the load-balancing iterator:
3233          */
3234         p = iterator->start(iterator->arg);
3235 next:
3236         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3237                 goto out;
3238         /*
3239          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3240          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3241          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3242          */
3243         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3244                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3245         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3246             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3247                 p = iterator->next(iterator->arg);
3248                 goto next;
3249         }
3250
3251         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3252         pulled++;
3253         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3254
3255         /*
3256          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3257          */
3258         if (rem_load_move > 0) {
3259                 if (p->prio < *this_best_prio)
3260                         *this_best_prio = p->prio;
3261                 p = iterator->next(iterator->arg);
3262                 goto next;
3263         }
3264 out:
3265         /*
3266          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3267          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3268          * inside pull_task().
3269          */
3270         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3271
3272         if (all_pinned)
3273                 *all_pinned = pinned;
3274
3275         return max_load_move - rem_load_move;
3276 }
3277
3278 /*
3279  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3280  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3281  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3282  *
3283  * Called with both runqueues locked.
3284  */
3285 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3286                       unsigned long max_load_move,
3287                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3288                       int *all_pinned)
3289 {
3290         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3291         unsigned long total_load_moved = 0;
3292         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3293
3294         do {
3295                 total_load_moved +=
3296                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3297                                 max_load_move - total_load_moved,
3298                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3299                 class = class->next;
3300         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3301
3302         return total_load_moved > 0;
3303 }
3304
3305 static int
3306 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3307                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3308                    struct rq_iterator *iterator)
3309 {
3310         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3311         int pinned = 0;
3312
3313         while (p) {
3314                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3315                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3316                         /*
3317                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3318                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3319                          * stats here rather than inside pull_task().
3320                          */
3321                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3322
3323                         return 1;
3324                 }
3325                 p = iterator->next(iterator->arg);
3326         }
3327
3328         return 0;
3329 }
3330
3331 /*
3332  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3333  * part of active balancing operations within "domain".
3334  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3335  *
3336  * Called with both runqueues locked.
3337  */
3338 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3339                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3340 {
3341         const struct sched_class *class;
3342
3343         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3344                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3345                         return 1;
3346
3347         return 0;
3348 }
3349
3350 /*
3351  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3352  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3353  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3354  */
3355 static struct sched_group *
3356 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3357                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3358                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3359 {
3360         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3361         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3362         unsigned long max_pull;
3363         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3364         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3365         int load_idx, group_imb = 0;
3366 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3367         int power_savings_balance = 1;
3368         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3369         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3370         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3371 #endif
3372
3373         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3374         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3375         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3376         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3377                 load_idx = sd->busy_idx;
3378         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3379                 load_idx = sd->newidle_idx;
3380         else
3381                 load_idx = sd->idle_idx;
3382
3383         do {
3384                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3385                 int local_group;
3386                 int i;
3387                 int __group_imb = 0;
3388                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3389                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3390
3391                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3392
3393                 if (local_group)
3394                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3395
3396                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3397                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3398                 max_cpu_load = 0;
3399                 min_cpu_load = ~0UL;
3400
3401                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3402                         struct rq *rq;
3403
3404                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3405                                 continue;
3406
3407                         rq = cpu_rq(i);
3408
3409                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3410                                 *sd_idle = 0;
3411
3412                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3413                         if (local_group) {
3414                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3415                                         first_idle_cpu = 1;
3416                                         balance_cpu = i;
3417                                 }
3418
3419                                 load = target_load(i, load_idx);
3420                         } else {
3421                                 load = source_load(i, load_idx);
3422                                 if (load > max_cpu_load)
3423                                         max_cpu_load = load;
3424                                 if (min_cpu_load > load)
3425                                         min_cpu_load = load;
3426                         }
3427
3428                         avg_load += load;
3429                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3430                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3431                 }
3432
3433                 /*
3434                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3435                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3436                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3437                  * to do the newly idle load balance.
3438                  */
3439                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3440                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3441                         *balance = 0;
3442                         goto ret;
3443                 }
3444
3445                 total_load += avg_load;
3446                 total_pwr += group->__cpu_power;
3447
3448                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3449                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3450                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3451
3452                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3453                         __group_imb = 1;
3454
3455                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3456
3457                 if (local_group) {
3458                         this_load = avg_load;
3459                         this = group;
3460                         this_nr_running = sum_nr_running;
3461                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3462                 } else if (avg_load > max_load &&
3463                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3464                         max_load = avg_load;
3465                         busiest = group;
3466                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3467                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3468                         group_imb = __group_imb;
3469                 }
3470
3471 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3472                 /*
3473                  * Busy processors will not participate in power savings
3474                  * balance.
3475                  */
3476                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3477                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3478                         goto group_next;
3479
3480                 /*
3481                  * If the local group is idle or completely loaded
3482                  * no need to do power savings balance at this domain
3483                  */
3484                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3485                                     !this_nr_running))
3486                         power_savings_balance = 0;
3487
3488                 /*
3489                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3490                  * don't include that group in power savings calculations
3491                  */
3492                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3493                     || !sum_nr_running)
3494                         goto group_next;
3495
3496                 /*
3497                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3498                  * This is the group from where we need to pick up the load
3499                  * for saving power
3500                  */
3501                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3502                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3503                      first_cpu(group->cpumask) <
3504                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3505                         group_min = group;
3506                         min_nr_running = sum_nr_running;
3507                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3508                                                 sum_nr_running;
3509                 }
3510
3511                 /*
3512                  * Calculate the group which is almost near its
3513                  * capacity but still has some space to pick up some load
3514                  * from other group and save more power
3515                  */
3516                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3517                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3518                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3519                              first_cpu(group->cpumask) >
3520                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3521                                 group_leader = group;
3522                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3523                         }
3524                 }
3525 group_next:
3526 #endif
3527                 group = group->next;
3528         } while (group != sd->groups);
3529
3530         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3531                 goto out_balanced;
3532
3533         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3534
3535         if (this_load >= avg_load ||
3536                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3537                 goto out_balanced;
3538
3539         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3540         if (group_imb)
3541                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3542
3543         /*
3544          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3545          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3546          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3547          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3548          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3549          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3550          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3551          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3552          * appear as very large values with unsigned longs.
3553          */
3554         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3555                 goto out_balanced;
3556
3557         /*
3558          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3559          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3560          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3561          */
3562         if (max_load < avg_load) {
3563                 *imbalance = 0;
3564                 goto small_imbalance;
3565         }
3566
3567         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3568         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3569
3570         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3571         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3572                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3573                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3574
3575         /*
3576          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3577          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3578          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3579          * moved
3580          */
3581         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3582                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3583                 unsigned int imbn;
3584
3585 small_imbalance:
3586                 pwr_move = pwr_now = 0;
3587                 imbn = 2;
3588                 if (this_nr_running) {
3589                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3590                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3591                                 imbn = 1;
3592                 } else
3593                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3594
3595                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3596                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3597                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3598                         return busiest;
3599                 }
3600
3601                 /*
3602                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3603                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3604                  * moving them.
3605                  */
3606
3607                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3608                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3609                 pwr_now += this->__cpu_power *
3610                                 min(this_load_per_task, this_load);
3611                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3612
3613                 /* Amount of load we'd subtract */
3614                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3615                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3616                 if (max_load > tmp)
3617                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3618                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3619
3620                 /* Amount of load we'd add */
3621                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3622                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3623                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3624                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3625                 else
3626                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3627                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3628                 pwr_move += this->__cpu_power *
3629                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3630                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3631
3632                 /* Move if we gain throughput */
3633                 if (pwr_move > pwr_now)
3634                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3635         }
3636
3637         return busiest;
3638
3639 out_balanced:
3640 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3641         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3642                 goto ret;
3643
3644         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3645                 *imbalance = min_load_per_task;
3646                 return group_min;
3647         }
3648 #endif
3649 ret:
3650         *imbalance = 0;
3651         return NULL;
3652 }
3653
3654 /*
3655  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3656  */
3657 static struct rq *
3658 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3659                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3660 {
3661         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3662         unsigned long max_load = 0;
3663         int i;
3664
3665         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3666                 unsigned long wl;
3667
3668                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3669                         continue;
3670
3671                 rq = cpu_rq(i);
3672                 wl = weighted_cpuload(i);
3673
3674                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3675                         continue;
3676
3677                 if (wl > max_load) {
3678                         max_load = wl;
3679                         busiest = rq;
3680                 }
3681         }
3682
3683         return busiest;
3684 }
3685
3686 /*
3687  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3688  * so long as it is large enough.
3689  */
3690 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3691
3692 /*
3693  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3694  * tasks if there is an imbalance.
3695  */
3696 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3697                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3698                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3699 {
3700         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3701         struct sched_group *group;
3702         unsigned long imbalance;
3703         struct rq *busiest;
3704         unsigned long flags;
3705         int unlock_aggregate;
3706
3707         cpus_setall(*cpus);
3708
3709         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3710
3711         /*
3712          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3713          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3714          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3715          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3716          */
3717         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3718             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3719                 sd_idle = 1;
3720
3721         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3722
3723 redo:
3724         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3725                                    cpus, balance);
3726
3727         if (*balance == 0)
3728                 goto out_balanced;
3729
3730         if (!group) {
3731                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3732                 goto out_balanced;
3733         }
3734
3735         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3736         if (!busiest) {
3737                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3738                 goto out_balanced;
3739         }
3740
3741         BUG_ON(busiest == this_rq);
3742
3743         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3744
3745         ld_moved = 0;
3746         if (busiest->nr_running > 1) {
3747                 /*
3748                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3749                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3750                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3751                  * correctly treated as an imbalance.
3752                  */
3753                 local_irq_save(flags);
3754                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3755                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3756                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3757                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3758                 local_irq_restore(flags);
3759
3760                 /*
3761                  * some other cpu did the load balance for us.
3762                  */
3763                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3764                         resched_cpu(this_cpu);
3765
3766                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3767                 if (unlikely(all_pinned)) {
3768                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3769                         if (!cpus_empty(*cpus))
3770                                 goto redo;
3771                         goto out_balanced;
3772                 }
3773         }
3774
3775         if (!ld_moved) {
3776                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3777                 sd->nr_balance_failed++;
3778
3779                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3780
3781                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3782
3783                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3784                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3785                          */
3786                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3787                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3788                                 all_pinned = 1;
3789                                 goto out_one_pinned;
3790                         }
3791
3792                         if (!busiest->active_balance) {
3793                                 busiest->active_balance = 1;
3794                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3795                                 active_balance = 1;
3796                         }
3797                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3798                         if (active_balance)
3799                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3800
3801                         /*
3802                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3803                          * counter.
3804                          */
3805                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3806                 }
3807         } else
3808                 sd->nr_balance_failed = 0;
3809
3810         if (likely(!active_balance)) {
3811                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3812                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3813         } else {
3814                 /*
3815                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3816                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3817                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3818                  * move_tasks).
3819                  */
3820                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3821                         sd->balance_interval *= 2;
3822         }
3823
3824         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3825             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3826                 ld_moved = -1;
3827
3828         goto out;
3829
3830 out_balanced:
3831         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3832
3833         sd->nr_balance_failed = 0;
3834
3835 out_one_pinned:
3836         /* tune up the balancing interval */
3837         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3838                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3839                 sd->balance_interval *= 2;
3840
3841         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3842             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3843                 ld_moved = -1;
3844         else
3845                 ld_moved = 0;
3846 out:
3847         if (unlock_aggregate)
3848                 put_aggregate(sd);
3849         return ld_moved;
3850 }
3851
3852 /*
3853  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3854  * tasks if there is an imbalance.
3855  *
3856  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3857  * this_rq is locked.
3858  */
3859 static int
3860 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3861                         cpumask_t *cpus)
3862 {
3863         struct sched_group *group;
3864         struct rq *busiest = NULL;
3865         unsigned long imbalance;
3866         int ld_moved = 0;
3867         int sd_idle = 0;
3868         int all_pinned = 0;
3869
3870         cpus_setall(*cpus);
3871
3872         /*
3873          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3874          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3875          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3876          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3877          */
3878         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3879             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3880                 sd_idle = 1;
3881
3882         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3883 redo:
3884         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3885                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3886         if (!group) {
3887                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3888                 goto out_balanced;
3889         }
3890
3891         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3892         if (!busiest) {
3893                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3894                 goto out_balanced;
3895         }
3896
3897         BUG_ON(busiest == this_rq);
3898
3899         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3900
3901         ld_moved = 0;
3902         if (busiest->nr_running > 1) {
3903                 /* Attempt to move tasks */
3904                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3905                 /* this_rq->clock is already updated */
3906                 update_rq_clock(busiest);
3907                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3908                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3909                                         &all_pinned);
3910                 spin_unlock(&busiest->lock);
3911
3912                 if (unlikely(all_pinned)) {
3913                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3914                         if (!cpus_empty(*cpus))
3915                                 goto redo;
3916                 }
3917         }
3918
3919         if (!ld_moved) {
3920                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3921                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3922                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3923                         return -1;
3924         } else
3925                 sd->nr_balance_failed = 0;
3926
3927         return ld_moved;
3928
3929 out_balanced:
3930         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3931         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3932             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3933                 return -1;
3934         sd->nr_balance_failed = 0;
3935
3936         return 0;
3937 }
3938
3939 /*
3940  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3941  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3942  */
3943 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3944 {
3945         struct sched_domain *sd;
3946         int pulled_task = -1;
3947         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3948         cpumask_t tmpmask;
3949
3950         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3951                 unsigned long interval;
3952
3953                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3954                         continue;
3955
3956                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3957                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3958                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3959                                                            sd, &tmpmask);
3960
3961                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3962                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3963                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3964                 if (pulled_task)
3965                         break;
3966         }
3967         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3968                 /*
3969                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3970                  * a busy processor. So reset next_balance.
3971                  */
3972                 this_rq->next_balance = next_balance;
3973         }
3974 }
3975
3976 /*
3977  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3978  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3979  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3980  * logical imbalances.
3981  *
3982  * Called with busiest_rq locked.
3983  */
3984 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3985 {
3986         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3987         struct sched_domain *sd;
3988         struct rq *target_rq;
3989
3990         /* Is there any task to move? */
3991         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3992                 return;
3993
3994         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3995
3996         /*
3997          * This condition is "impossible", if it occurs
3998          * we need to fix it. Originally reported by
3999          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4000          */
4001         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4002
4003         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4004         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4005         update_rq_clock(busiest_rq);
4006         update_rq_clock(target_rq);
4007
4008         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4009         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4010                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4011                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
4012                                 break;
4013         }
4014
4015         if (likely(sd)) {
4016                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4017
4018                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4019                                   sd, CPU_IDLE))
4020                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4021                 else
4022                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4023         }
4024         spin_unlock(&target_rq->lock);
4025 }
4026
4027 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4028 static struct {
4029         atomic_t load_balancer;
4030         cpumask_t cpu_mask;
4031 } nohz ____cacheline_aligned = {
4032         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4033         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
4034 };
4035
4036 /*
4037  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4038  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4039  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4040  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4041  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4042  * arrives...
4043  *
4044  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4045  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4046  * nohz.cpu_mask..
4047  *
4048  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4049  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4050  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4051  * there is no need for ilb owner.
4052  *
4053  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4054  * next busy scheduler_tick()
4055  */
4056 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4057 {
4058         int cpu = smp_processor_id();
4059
4060         if (stop_tick) {
4061                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
4062                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4063
4064                 /*
4065                  * If we are going offline and still the leader, give up!
4066                  */
4067                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
4068                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4069                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4070                                 BUG();
4071                         return 0;
4072                 }
4073
4074                 /* time for ilb owner also to sleep */
4075                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4076                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4077                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4078                         return 0;
4079                 }
4080
4081                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4082                         /* make me the ilb owner */
4083                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4084                                 return 1;
4085                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4086                         return 1;
4087         } else {
4088                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4089                         return 0;
4090
4091                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4092
4093                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4094                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4095                                 BUG();
4096         }
4097         return 0;
4098 }
4099 #endif
4100
4101 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4102
4103 /*
4104  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4105  * and initiates a balancing operation if so.
4106  *
4107  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4108  */
4109 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4110 {
4111         int balance = 1;
4112         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4113         unsigned long interval;
4114         struct sched_domain *sd;
4115         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4116         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4117         int update_next_balance = 0;
4118         cpumask_t tmp;
4119
4120         for_each_domain(cpu, sd) {
4121                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4122                         continue;
4123
4124                 interval = sd->balance_interval;
4125                 if (idle != CPU_IDLE)
4126                         interval *= sd->busy_factor;
4127
4128                 /* scale ms to jiffies */
4129                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4130                 if (unlikely(!interval))
4131                         interval = 1;
4132                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4133                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4134
4135
4136                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4137                         if (!spin_trylock(&balancing))
4138                                 goto out;
4139                 }
4140
4141                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4142                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4143                                 /*
4144                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4145                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4146                                  * not idle.
4147                                  */
4148                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4149                         }
4150                         sd->last_balance = jiffies;
4151                 }
4152                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4153                         spin_unlock(&balancing);
4154 out:
4155                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4156                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4157                         update_next_balance = 1;
4158                 }
4159
4160                 /*
4161                  * Stop the load balance at this level. There is another
4162                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4163                  * actively.
4164                  */
4165                 if (!balance)
4166                         break;
4167         }
4168
4169         /*
4170          * next_balance will be updated only when there is a need.
4171          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4172          * updated.
4173          */
4174         if (likely(update_next_balance))
4175                 rq->next_balance = next_balance;
4176 }
4177
4178 /*
4179  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4180  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4181  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4182  */
4183 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4184 {
4185         int this_cpu = smp_processor_id();
4186         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4187         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4188                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4189
4190         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4191
4192 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4193         /*
4194          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4195          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4196          * stopped.
4197          */
4198         if (this_rq->idle_at_tick &&
4199             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4200                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4201                 struct rq *rq;
4202                 int balance_cpu;
4203
4204                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4205                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4206                         /*
4207                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4208                          * work being done for other cpus. Next load
4209                          * balancing owner will pick it up.
4210                          */
4211                         if (need_resched())
4212                                 break;
4213
4214                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4215
4216                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4217                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4218                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4219                 }
4220         }
4221 #endif
4222 }
4223
4224 /*
4225  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4226  *
4227  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4228  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4229  * if the whole system is idle.
4230  */
4231 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4232 {
4233 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4234         /*
4235          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4236          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4237          * load balancer.
4238          */
4239         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4240                 rq->in_nohz_recently = 0;
4241
4242                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4243                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4244                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4245                 }
4246
4247                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4248                         /*
4249                          * simple selection for now: Nominate the
4250                          * first cpu in the nohz list to be the next
4251                          * ilb owner.
4252                          *
4253                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4254                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4255                          */
4256                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4257
4258                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4259                                 resched_cpu(ilb);
4260                 }
4261         }
4262
4263         /*
4264          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4265          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4266          */
4267         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4268             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4269                 resched_cpu(cpu);
4270                 return;
4271         }
4272
4273         /*
4274          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4275          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4276          */
4277         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4278             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4279                 return;
4280 #endif
4281         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4282                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4283 }
4284
4285 #else   /* CONFIG_SMP */
4286
4287 /*
4288  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4289  */
4290 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4291 {
4292 }
4293
4294 #endif
4295
4296 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4297
4298 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4299
4300 /*
4301  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4302  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4303  */
4304 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4305 {
4306         unsigned long flags;
4307         u64 ns, delta_exec;
4308         struct rq *rq;
4309
4310         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4311         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4312         if (task_current(rq, p)) {
4313                 update_rq_clock(rq);
4314                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4315                 if ((s64)delta_exec > 0)
4316                         ns += delta_exec;
4317         }
4318         task_rq_unlock(rq, &flags);
4319
4320         return ns;
4321 }
4322
4323 /*
4324  * Account user cpu time to a process.
4325  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4326  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4327  */
4328 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4329 {
4330         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4331         cputime64_t tmp;
4332
4333         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4334
4335         /* Add user time to cpustat. */
4336         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4337         if (TASK_NICE(p) > 0)
4338                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4339         else
4340                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4341 }
4342
4343 /*
4344  * Account guest cpu time to a process.
4345  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4346  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4347  */
4348 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4349 {
4350         cputime64_t tmp;
4351         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4352
4353         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4354
4355         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4356         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4357
4358         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4359         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4360 }
4361
4362 /*
4363  * Account scaled user cpu time to a process.
4364  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4365  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4366  */
4367 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4368 {
4369         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4370 }
4371
4372 /*
4373  * Account system cpu time to a process.
4374  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4375  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4376  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4377  */
4378 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4379                          cputime_t cputime)
4380 {
4381         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4382         struct rq *rq = this_rq();
4383         cputime64_t tmp;
4384
4385         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
4386                 return account_guest_time(p, cputime);
4387
4388         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4389
4390         /* Add system time to cpustat. */
4391         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4392         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4393                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4394         else if (softirq_count())
4395                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4396         else if (p != rq->idle)
4397                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4398         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4399                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4400         else
4401                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4402         /* Account for system time used */
4403         acct_update_integrals(p);
4404 }
4405
4406 /*
4407  * Account scaled system cpu time to a process.
4408  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4409  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4410  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4411  */
4412 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4413 {
4414         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4415 }
4416
4417 /*
4418  * Account for involuntary wait time.
4419  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4420  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4421  */
4422 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4423 {
4424         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4425         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4426         struct rq *rq = this_rq();
4427
4428         if (p == rq->idle) {
4429                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4430                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4431                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4432                 else
4433                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4434         } else
4435                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4436 }
4437
4438 /*
4439  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4440  * We call it with interrupts disabled.
4441  *
4442  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4443  * timeslices.
4444  */
4445 void scheduler_tick(void)
4446 {
4447         int cpu = smp_processor_id();
4448         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4449         struct task_struct *curr = rq->curr;
4450         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
4451
4452         spin_lock(&rq->lock);
4453         __update_rq_clock(rq);
4454         /*
4455          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
4456          */
4457         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
4458                 rq->clock = next_tick;
4459                 rq->clock_underflows++;
4460         }
4461         rq->tick_timestamp = rq->clock;
4462         update_last_tick_seen(rq);
4463         update_cpu_load(rq);
4464         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4465         spin_unlock(&rq->lock);
4466
4467 #ifdef CONFIG_SMP
4468         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4469         trigger_load_balance(rq, cpu);
4470 #endif
4471 }
4472
4473 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4474
4475 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4476 {
4477         /*
4478          * Underflow?
4479          */
4480         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4481                 return;
4482         preempt_count() += val;
4483         /*
4484          * Spinlock count overflowing soon?
4485          */
4486         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4487                                 PREEMPT_MASK - 10);
4488 }
4489 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4490
4491 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4492 {
4493         /*
4494          * Underflow?
4495          */
4496         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4497                 return;
4498         /*
4499          * Is the spinlock portion underflowing?
4500          */
4501         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4502                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4503                 return;
4504
4505         preempt_count() -= val;
4506 }
4507 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4508
4509 #endif
4510
4511 /*
4512  * Print scheduling while atomic bug:
4513  */
4514 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4515 {
4516         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4517
4518         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4519                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4520
4521         debug_show_held_locks(prev);
4522         if (irqs_disabled())
4523                 print_irqtrace_events(prev);
4524
4525         if (regs)
4526                 show_regs(regs);
4527         else
4528                 dump_stack();
4529 }
4530
4531 /*
4532  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4533  */
4534 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4535 {
4536         /*
4537          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4538          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4539          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4540          */
4541         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4542                 __schedule_bug(prev);
4543
4544         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4545
4546         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4547 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4548         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4549                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4550                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4551         }
4552 #endif
4553 }
4554
4555 /*
4556  * Pick up the highest-prio task:
4557  */
4558 static inline struct task_struct *
4559 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4560 {
4561         const struct sched_class *class;
4562         struct task_struct *p;
4563
4564         /*
4565          * Optimization: we know that if all tasks are in
4566          * the fair class we can call that function directly:
4567          */
4568         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4569                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4570                 if (likely(p))
4571                         return p;
4572         }
4573
4574         class = sched_class_highest;
4575         for ( ; ; ) {
4576                 p = class->pick_next_task(rq);
4577                 if (p)
4578                         return p;
4579                 /*
4580                  * Will never be NULL as the idle class always
4581                  * returns a non-NULL p:
4582                  */
4583                 class = class->next;
4584         }
4585 }
4586
4587 /*
4588  * schedule() is the main scheduler function.
4589  */
4590 asmlinkage void __sched schedule(void)
4591 {
4592         struct task_struct *prev, *next;
4593         unsigned long *switch_count;
4594         struct rq *rq;
4595         int cpu;
4596
4597 need_resched:
4598         preempt_disable();
4599         cpu = smp_processor_id();
4600         rq = cpu_rq(cpu);
4601         rcu_qsctr_inc(cpu);
4602         prev = rq->curr;
4603         switch_count = &prev->nivcsw;
4604
4605         release_kernel_lock(prev);
4606 need_resched_nonpreemptible:
4607
4608         schedule_debug(prev);
4609
4610         hrtick_clear(rq);
4611
4612         /*
4613          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4614          */
4615         local_irq_disable();
4616         __update_rq_clock(rq);
4617         spin_lock(&rq->lock);
4618         clear_tsk_need_resched(prev);
4619
4620         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4621                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4622                                 signal_pending(prev))) {
4623                         prev->state = TASK_RUNNING;
4624                 } else {
4625                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4626                 }
4627                 switch_count = &prev->nvcsw;
4628         }
4629
4630 #ifdef CONFIG_SMP
4631         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4632                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4633 #endif
4634
4635         if (unlikely(!rq->nr_running))
4636                 idle_balance(cpu, rq);
4637
4638         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4639         next = pick_next_task(rq, prev);
4640
4641         sched_info_switch(prev, next);
4642
4643         if (likely(prev != next)) {
4644                 rq->nr_switches++;
4645                 rq->curr = next;
4646                 ++*switch_count;
4647
4648                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4649                 /*
4650                  * the context switch might have flipped the stack from under
4651                  * us, hence refresh the local variables.
4652                  */
4653                 cpu = smp_processor_id();
4654                 rq = cpu_rq(cpu);
4655         } else
4656                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4657
4658         hrtick_set(rq);
4659
4660         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4661                 goto need_resched_nonpreemptible;
4662
4663         preempt_enable_no_resched();
4664         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4665                 goto need_resched;
4666 }
4667 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4668
4669 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4670 /*
4671  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4672  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4673  * occur there and call schedule directly.
4674  */
4675 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4676 {
4677         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4678         struct task_struct *task = current;
4679         int saved_lock_depth;
4680
4681         /*
4682          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4683          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4684          */
4685         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4686                 return;
4687
4688         do {
4689                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4690
4691                 /*
4692                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4693                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4694                  * auto-release the semaphore:
4695                  */
4696                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4697                 task->lock_depth = -1;
4698                 schedule();
4699                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4700                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4701
4702                 /*
4703                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4704                  * between schedule and now.
4705                  */
4706                 barrier();
4707         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4708 }
4709 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4710
4711 /*
4712  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4713  * off of irq context.
4714  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4715  * protect us against recursive calling from irq.
4716  */
4717 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4718 {
4719         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4720         struct task_struct *task = current;
4721         int saved_lock_depth;
4722
4723         /* Catch callers which need to be fixed */
4724         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4725
4726         do {
4727                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4728
4729                 /*
4730                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4731                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4732                  * auto-release the semaphore:
4733                  */
4734                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4735                 task->lock_depth = -1;
4736                 local_irq_enable();
4737                 schedule();
4738                 local_irq_disable();
4739                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4740                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4741
4742                 /*
4743                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4744                  * between schedule and now.
4745                  */
4746                 barrier();
4747         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4748 }
4749
4750 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4751
4752 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4753                           void *key)
4754 {
4755         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4756 }
4757 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4758
4759 /*
4760  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4761  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4762  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4763  *
4764  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4765  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4766  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4767  */
4768 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4769                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4770 {
4771         wait_queue_t *curr, *next;
4772
4773         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4774                 unsigned flags = curr->flags;
4775
4776                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4777                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4778                         break;
4779         }
4780 }
4781
4782 /**
4783  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4784  * @q: the waitqueue
4785  * @mode: which threads
4786  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4787  * @key: is directly passed to the wakeup function
4788  */
4789 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4790                         int nr_exclusive, void *key)
4791 {
4792         unsigned long flags;
4793
4794         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4795         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4796         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4797 }
4798 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4799
4800 /*
4801  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4802  */
4803 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4804 {
4805         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4806 }
4807
4808 /**
4809  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4810  * @q: the waitqueue
4811  * @mode: which threads
4812  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4813  *
4814  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4815  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4816  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4817  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4818  *
4819  * On UP it can prevent extra preemption.
4820  */
4821 void
4822 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4823 {
4824         unsigned long flags;
4825         int sync = 1;
4826
4827         if (unlikely(!q))
4828                 return;
4829
4830         if (unlikely(!nr_exclusive))
4831                 sync = 0;
4832
4833         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4834         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4835         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4836 }
4837 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4838
4839 void complete(struct completion *x)
4840 {
4841         unsigned long flags;
4842
4843         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4844         x->done++;
4845         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4846         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4847 }
4848 EXPORT_SYMBOL(complete);
4849
4850 void complete_all(struct completion *x)
4851 {
4852         unsigned long flags;
4853
4854         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4855         x->done += UINT_MAX/2;
4856         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4857         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4858 }
4859 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4860
4861 static inline long __sched
4862 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4863 {
4864         if (!x->done) {
4865                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4866
4867                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4868                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4869                 do {
4870                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4871                              signal_pending(current)) ||
4872                             (state == TASK_KILLABLE &&
4873                              fatal_signal_pending(current))) {
4874                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4875                                 return -ERESTARTSYS;
4876                         }
4877                         __set_current_state(state);
4878                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4879                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4880                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4881                         if (!timeout) {
4882                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4883                                 return timeout;
4884                         }
4885                 } while (!x->done);
4886                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4887         }
4888         x->done--;
4889         return timeout;
4890 }
4891
4892 static long __sched
4893 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4894 {
4895         might_sleep();
4896
4897         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4898         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4899         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4900         return timeout;
4901 }
4902
4903 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4904 {
4905         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4906 }
4907 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4908
4909 unsigned long __sched
4910 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4911 {
4912         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4913 }
4914 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4915
4916 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4917 {
4918         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4919         if (t == -ERESTARTSYS)
4920                 return t;
4921         return 0;
4922 }
4923 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4924
4925 unsigned long __sched
4926 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4927                                           unsigned long timeout)
4928 {
4929         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4930 }
4931 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4932
4933 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4934 {
4935         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4936         if (t == -ERESTARTSYS)
4937                 return t;
4938         return 0;
4939 }
4940 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4941
4942 static long __sched
4943 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4944 {
4945         unsigned long flags;
4946         wait_queue_t wait;
4947
4948         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4949
4950         __set_current_state(state);
4951
4952         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4953         __add_wait_queue(q, &wait);
4954         spin_unlock(&q->lock);
4955         timeout = schedule_timeout(timeout);
4956         spin_lock_irq(&q->lock);
4957         __remove_wait_queue(q, &wait);
4958         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4959
4960         return timeout;
4961 }
4962
4963 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4964 {
4965         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4966 }
4967 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4968
4969 long __sched
4970 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4971 {
4972         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4973 }
4974 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4975
4976 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4977 {
4978         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4979 }
4980 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4981
4982 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4983 {
4984         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4985 }
4986 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4987
4988 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4989
4990 /*
4991  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4992  * @p: task
4993  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4994  *
4995  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4996  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4997  *
4998  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4999  */
5000 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5001 {
5002         unsigned long flags;
5003         int oldprio, on_rq, running;
5004         struct rq *rq;
5005         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5006
5007         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5008
5009         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5010         update_rq_clock(rq);
5011
5012         oldprio = p->prio;
5013         on_rq = p->se.on_rq;
5014         running = task_current(rq, p);
5015         if (on_rq)
5016                 dequeue_task(rq, p, 0);
5017         if (running)
5018                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5019
5020         if (rt_prio(prio))
5021                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5022         else
5023                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5024
5025         p->prio = prio;
5026
5027         if (running)
5028                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5029         if (on_rq) {
5030                 enqueue_task(rq, p, 0);
5031
5032                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5033         }
5034         task_rq_unlock(rq, &flags);
5035 }
5036
5037 #endif
5038
5039 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5040 {
5041         int old_prio, delta, on_rq;
5042         unsigned long flags;
5043         struct rq *rq;
5044
5045         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5046                 return;
5047         /*
5048          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5049          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5050          */
5051         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5052         update_rq_clock(rq);
5053         /*
5054          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5055          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5056          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5057          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5058          */
5059         if (task_has_rt_policy(p)) {
5060                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5061                 goto out_unlock;
5062         }
5063         on_rq = p->se.on_rq;
5064         if (on_rq)
5065                 dequeue_task(rq, p, 0);
5066
5067         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5068         set_load_weight(p);
5069         old_prio = p->prio;
5070         p->prio = effective_prio(p);
5071         delta = p->prio - old_prio;
5072
5073         if (on_rq) {
5074                 enqueue_task(rq, p, 0);
5075                 /*
5076                  * If the task increased its priority or is running and
5077                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5078                  */
5079                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5080                         resched_task(rq->curr);
5081         }
5082 out_unlock:
5083         task_rq_unlock(rq, &flags);
5084 }
5085 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5086
5087 /*
5088  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5089  * @p: task
5090  * @nice: nice value
5091  */
5092 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5093 {
5094         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5095         int nice_rlim = 20 - nice;
5096
5097         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5098                 capable(CAP_SYS_NICE));
5099 }
5100
5101 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5102
5103 /*
5104  * sys_nice - change the priority of the current process.
5105  * @increment: priority increment
5106  *
5107  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5108  * does similar things.
5109  */
5110 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5111 {
5112         long nice, retval;
5113
5114         /*
5115          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5116          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5117          * and we have a single winner.
5118          */
5119         if (increment < -40)
5120                 increment = -40;
5121         if (increment > 40)
5122                 increment = 40;
5123
5124         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5125         if (nice < -20)
5126                 nice = -20;
5127         if (nice > 19)
5128                 nice = 19;
5129
5130         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5131                 return -EPERM;
5132
5133         retval = security_task_setnice(current, nice);
5134         if (retval)
5135                 return retval;
5136
5137         set_user_nice(current, nice);
5138         return 0;
5139 }
5140
5141 #endif
5142
5143 /**
5144  * task_prio - return the priority value of a given task.
5145  * @p: the task in question.
5146  *
5147  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5148  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5149  * around 0, value goes from -16 to +15.
5150  */
5151 int task_prio(const struct task_struct *p)
5152 {
5153         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5154 }
5155
5156 /**
5157  * task_nice - return the nice value of a given task.
5158  * @p: the task in question.
5159  */
5160 int task_nice(const struct task_struct *p)
5161 {
5162         return TASK_NICE(p);
5163 }
5164 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5165
5166 /**
5167  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5168  * @cpu: the processor in question.
5169  */
5170 int idle_cpu(int cpu)
5171 {
5172         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5173 }
5174
5175 /**
5176  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5177  * @cpu: the processor in question.
5178  */
5179 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5180 {
5181         return cpu_rq(cpu)->idle;
5182 }
5183
5184 /**
5185  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5186  * @pid: the pid in question.
5187  */
5188 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5189 {
5190         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5191 }
5192
5193 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5194 static void
5195 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5196 {
5197         BUG_ON(p->se.on_rq);
5198
5199         p->policy = policy;
5200         switch (p->policy) {
5201         case SCHED_NORMAL:
5202         case SCHED_BATCH:
5203         case SCHED_IDLE:
5204                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5205                 break;
5206         case SCHED_FIFO:
5207         case SCHED_RR:
5208                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5209                 break;
5210         }
5211
5212         p->rt_priority = prio;
5213         p->normal_prio = normal_prio(p);
5214         /* we are holding p->pi_lock already */
5215         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5216         set_load_weight(p);
5217 }
5218
5219 /**
5220  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5221  * @p: the task in question.
5222  * @policy: new policy.
5223  * @param: structure containing the new RT priority.
5224  *
5225  * NOTE that the task may be already dead.
5226  */
5227 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5228                        struct sched_param *param)
5229 {
5230         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5231         unsigned long flags;
5232         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5233         struct rq *rq;
5234
5235         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5236         BUG_ON(in_interrupt());
5237 recheck:
5238         /* double check policy once rq lock held */
5239         if (policy < 0)
5240                 policy = oldpolicy = p->policy;
5241         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5242                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5243                         policy != SCHED_IDLE)
5244                 return -EINVAL;
5245         /*
5246          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5247          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5248          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5249          */
5250         if (param->sched_priority < 0 ||
5251             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5252             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5253                 return -EINVAL;
5254         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5255                 return -EINVAL;
5256
5257         /*
5258          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5259          */
5260         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5261                 if (rt_policy(policy)) {
5262                         unsigned long rlim_rtprio;
5263
5264                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5265                                 return -ESRCH;
5266                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5267                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5268
5269                         /* can't set/change the rt policy */
5270                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5271                                 return -EPERM;
5272
5273                         /* can't increase priority */
5274                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5275                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5276                                 return -EPERM;
5277                 }
5278                 /*
5279                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5280                  * move out of SCHED_IDLE either:
5281                  */
5282                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5283                         return -EPERM;
5284
5285                 /* can't change other user's priorities */
5286                 if ((current->euid != p->euid) &&
5287                     (current->euid != p->uid))
5288                         return -EPERM;
5289         }
5290
5291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5292         /*
5293          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5294          * assigned.
5295          */
5296         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5297                 return -EPERM;
5298 #endif
5299
5300         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5301         if (retval)
5302                 return retval;
5303         /*
5304          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5305          * changing the priority of the task:
5306          */
5307         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5308         /*
5309          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5310          * runqueue lock must be held.
5311          */
5312         rq = __task_rq_lock(p);
5313         /* recheck policy now with rq lock held */
5314         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5315                 policy = oldpolicy = -1;
5316                 __task_rq_unlock(rq);
5317                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5318                 goto recheck;
5319         }
5320         update_rq_clock(rq);
5321         on_rq = p->se.on_rq;
5322         running = task_current(rq, p);
5323         if (on_rq)
5324                 deactivate_task(rq, p, 0);
5325         if (running)
5326                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5327
5328         oldprio = p->prio;
5329         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5330
5331         if (running)
5332                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5333         if (on_rq) {
5334                 activate_task(rq, p, 0);
5335
5336                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5337         }
5338         __task_rq_unlock(rq);
5339         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5340
5341         rt_mutex_adjust_pi(p);
5342
5343         return 0;
5344 }
5345 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5346
5347 static int
5348 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5349 {
5350         struct sched_param lparam;
5351         struct task_struct *p;
5352         int retval;
5353
5354         if (!param || pid < 0)
5355                 return -EINVAL;
5356         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5357                 return -EFAULT;
5358
5359         rcu_read_lock();
5360         retval = -ESRCH;
5361         p = find_process_by_pid(pid);
5362         if (p != NULL)
5363                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5364         rcu_read_unlock();
5365
5366         return retval;
5367 }
5368
5369 /**
5370  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5371  * @pid: the pid in question.
5372  * @policy: new policy.
5373  * @param: structure containing the new RT priority.
5374  */
5375 asmlinkage long
5376 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5377 {
5378         /* negative values for policy are not valid */
5379         if (policy < 0)
5380                 return -EINVAL;
5381
5382         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5383 }
5384
5385 /**
5386  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5387  * @pid: the pid in question.
5388  * @param: structure containing the new RT priority.
5389  */
5390 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5391 {
5392         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5393 }
5394
5395 /**
5396  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5397  * @pid: the pid in question.
5398  */
5399 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5400 {
5401         struct task_struct *p;
5402         int retval;
5403
5404         if (pid < 0)
5405                 return -EINVAL;
5406
5407         retval = -ESRCH;
5408         read_lock(&tasklist_lock);
5409         p = find_process_by_pid(pid);
5410         if (p) {
5411                 retval = security_task_getscheduler(p);
5412                 if (!retval)
5413                         retval = p->policy;
5414         }
5415         read_unlock(&tasklist_lock);
5416         return retval;
5417 }
5418
5419 /**
5420  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5421  * @pid: the pid in question.
5422  * @param: structure containing the RT priority.
5423  */
5424 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5425 {
5426         struct sched_param lp;
5427         struct task_struct *p;
5428         int retval;
5429
5430         if (!param || pid < 0)
5431                 return -EINVAL;
5432
5433         read_lock(&tasklist_lock);
5434         p = find_process_by_pid(pid);
5435         retval = -ESRCH;
5436         if (!p)
5437                 goto out_unlock;
5438
5439         retval = security_task_getscheduler(p);
5440         if (retval)
5441                 goto out_unlock;
5442
5443         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5444         read_unlock(&tasklist_lock);
5445
5446         /*
5447          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5448          */
5449         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5450
5451         return retval;
5452
5453 out_unlock:
5454         read_unlock(&tasklist_lock);
5455         return retval;
5456 }
5457
5458 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5459 {
5460         cpumask_t cpus_allowed;
5461         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5462         struct task_struct *p;
5463         int retval;
5464
5465         get_online_cpus();
5466         read_lock(&tasklist_lock);
5467
5468         p = find_process_by_pid(pid);
5469         if (!p) {
5470                 read_unlock(&tasklist_lock);
5471                 put_online_cpus();
5472                 return -ESRCH;
5473         }
5474
5475         /*
5476          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5477          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5478          * usage count and then drop tasklist_lock.
5479          */
5480         get_task_struct(p);
5481         read_unlock(&tasklist_lock);
5482
5483         retval = -EPERM;
5484         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5485                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5486                 goto out_unlock;
5487
5488         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5489         if (retval)
5490                 goto out_unlock;
5491
5492         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5493         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5494  again:
5495         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5496
5497         if (!retval) {
5498                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5499                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5500                         /*
5501                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5502                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5503                          * cpuset's cpus_allowed
5504                          */
5505                         new_mask = cpus_allowed;
5506                         goto again;
5507                 }
5508         }
5509 out_unlock:
5510         put_task_struct(p);
5511         put_online_cpus();
5512         return retval;
5513 }
5514
5515 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5516                              cpumask_t *new_mask)
5517 {
5518         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5519                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5520         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5521                 len = sizeof(cpumask_t);
5522         }
5523         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5524 }
5525
5526 /**
5527  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5528  * @pid: pid of the process
5529  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5530  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5531  */
5532 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5533                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5534 {
5535         cpumask_t new_mask;
5536         int retval;
5537
5538         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5539         if (retval)
5540                 return retval;
5541
5542         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5543 }
5544
5545 /*
5546  * Represents all cpu's present in the system
5547  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5548  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5549  * method, such as ACPI for e.g.
5550  */
5551
5552 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5553 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5554
5555 #ifndef CONFIG_SMP
5556 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5557 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5558
5559 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5560 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5561 #endif
5562
5563 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5564 {
5565         struct task_struct *p;
5566         int retval;
5567
5568         get_online_cpus();
5569         read_lock(&tasklist_lock);
5570
5571         retval = -ESRCH;
5572         p = find_process_by_pid(pid);
5573         if (!p)
5574                 goto out_unlock;
5575
5576         retval = security_task_getscheduler(p);
5577         if (retval)
5578                 goto out_unlock;
5579
5580         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5581
5582 out_unlock:
5583         read_unlock(&tasklist_lock);
5584         put_online_cpus();
5585
5586         return retval;
5587 }
5588
5589 /**
5590  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5591  * @pid: pid of the process
5592  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5593  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5594  */
5595 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5596                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5597 {
5598         int ret;
5599         cpumask_t mask;
5600
5601         if (len < sizeof(cpumask_t))
5602                 return -EINVAL;
5603
5604         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5605         if (ret < 0)
5606                 return ret;
5607
5608         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5609                 return -EFAULT;
5610
5611         return sizeof(cpumask_t);
5612 }
5613
5614 /**
5615  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5616  *
5617  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5618  * other threads running on this CPU then this function will return.
5619  */
5620 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5621 {
5622         struct rq *rq = this_rq_lock();
5623
5624         schedstat_inc(rq, yld_count);
5625         current->sched_class->yield_task(rq);
5626
5627         /*
5628          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5629          * no need to preempt or enable interrupts:
5630          */
5631         __release(rq->lock);
5632         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5633         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5634         preempt_enable_no_resched();
5635
5636         schedule();
5637
5638         return 0;
5639 }
5640
5641 static void __cond_resched(void)
5642 {
5643 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5644         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5645 #endif
5646         /*
5647          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5648          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5649          * cond_resched() call.
5650          */
5651         do {
5652                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5653                 schedule();
5654                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5655         } while (need_resched());
5656 }
5657
5658 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5659 int __sched _cond_resched(void)
5660 {
5661         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5662                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5663                 __cond_resched();
5664                 return 1;
5665         }
5666         return 0;
5667 }
5668 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5669 #endif
5670
5671 /*
5672  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5673  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5674  *
5675  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5676  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5677  * spin_unlock(), once by hand).
5678  */
5679 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5680 {
5681         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5682         int ret = 0;
5683
5684         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5685                 spin_unlock(lock);
5686                 if (resched && need_resched())
5687                         __cond_resched();
5688                 else
5689                         cpu_relax();
5690                 ret = 1;
5691                 spin_lock(lock);
5692         }
5693         return ret;
5694 }
5695 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5696
5697 int __sched cond_resched_softirq(void)
5698 {
5699         BUG_ON(!in_softirq());
5700
5701         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5702                 local_bh_enable();
5703                 __cond_resched();
5704                 local_bh_disable();
5705                 return 1;
5706         }
5707         return 0;
5708 }
5709 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5710
5711 /**
5712  * yield - yield the current processor to other threads.
5713  *
5714  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5715  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5716  */
5717 void __sched yield(void)
5718 {
5719         set_current_state(TASK_RUNNING);
5720         sys_sched_yield();
5721 }
5722 EXPORT_SYMBOL(yield);
5723
5724 /*
5725  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5726  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5727  *
5728  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5729  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5730  */
5731 void __sched io_schedule(void)
5732 {
5733         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5734
5735         delayacct_blkio_start();
5736         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5737         schedule();
5738         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5739         delayacct_blkio_end();
5740 }
5741 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5742
5743 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5744 {
5745         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5746         long ret;
5747
5748         delayacct_blkio_start();
5749         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5750         ret = schedule_timeout(timeout);
5751         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5752         delayacct_blkio_end();
5753         return ret;
5754 }
5755
5756 /**
5757  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5758  * @policy: scheduling class.
5759  *
5760  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5761  * by a given scheduling class.
5762  */
5763 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5764 {
5765         int ret = -EINVAL;
5766
5767         switch (policy) {
5768         case SCHED_FIFO:
5769         case SCHED_RR:
5770                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5771                 break;
5772         case SCHED_NORMAL:
5773         case SCHED_BATCH:
5774         case SCHED_IDLE:
5775                 ret = 0;
5776                 break;
5777         }
5778         return ret;
5779 }
5780
5781 /**
5782  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5783  * @policy: scheduling class.
5784  *
5785  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5786  * by a given scheduling class.
5787  */
5788 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5789 {
5790         int ret = -EINVAL;
5791
5792         switch (policy) {
5793         case SCHED_FIFO:
5794         case SCHED_RR:
5795                 ret = 1;
5796                 break;
5797         case SCHED_NORMAL:
5798         case SCHED_BATCH:
5799         case SCHED_IDLE:
5800                 ret = 0;
5801         }
5802         return ret;
5803 }
5804
5805 /**
5806  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5807  * @pid: pid of the process.
5808  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5809  *
5810  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5811  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5812  */
5813 asmlinkage
5814 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5815 {
5816         struct task_struct *p;
5817         unsigned int time_slice;
5818         int retval;
5819         struct timespec t;
5820
5821         if (pid < 0)
5822                 return -EINVAL;
5823
5824         retval = -ESRCH;
5825         read_lock(&tasklist_lock);
5826         p = find_process_by_pid(pid);
5827         if (!p)
5828                 goto out_unlock;
5829
5830         retval = security_task_getscheduler(p);
5831         if (retval)
5832                 goto out_unlock;
5833
5834         /*
5835          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5836          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5837          */
5838         time_slice = 0;
5839         if (p->policy == SCHED_RR) {
5840                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5841         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5842                 struct sched_entity *se = &p->se;
5843                 unsigned long flags;
5844                 struct rq *rq;
5845
5846                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5847                 if (rq->cfs.load.weight)
5848                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5849                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5850         }
5851         read_unlock(&tasklist_lock);
5852         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5853         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5854         return retval;
5855
5856 out_unlock:
5857         read_unlock(&tasklist_lock);
5858         return retval;
5859 }
5860
5861 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5862
5863 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5864 {
5865         unsigned long free = 0;
5866         unsigned state;
5867
5868         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5869         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5870                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5871 #if BITS_PER_LONG == 32
5872         if (state == TASK_RUNNING)
5873                 printk(KERN_CONT " running  ");
5874         else
5875                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5876 #else
5877         if (state == TASK_RUNNING)
5878                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5879         else
5880                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5881 #endif
5882 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5883         {
5884                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5885                 while (!*n)
5886                         n++;
5887                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5888         }
5889 #endif
5890         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5891                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5892
5893         show_stack(p, NULL);
5894 }
5895
5896 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5897 {
5898         struct task_struct *g, *p;
5899
5900 #if BITS_PER_LONG == 32
5901         printk(KERN_INFO
5902                 "  task                PC stack   pid father\n");
5903 #else
5904         printk(KERN_INFO
5905                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5906 #endif
5907         read_lock(&tasklist_lock);
5908         do_each_thread(g, p) {
5909                 /*
5910                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5911                  * console might take alot of time:
5912                  */
5913                 touch_nmi_watchdog();
5914                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5915                         sched_show_task(p);
5916         } while_each_thread(g, p);
5917
5918         touch_all_softlockup_watchdogs();
5919
5920 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5921         sysrq_sched_debug_show();
5922 #endif
5923         read_unlock(&tasklist_lock);
5924         /*
5925          * Only show locks if all tasks are dumped:
5926          */
5927         if (state_filter == -1)
5928                 debug_show_all_locks();
5929 }
5930
5931 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5932 {
5933         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5934 }
5935
5936 /**
5937  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5938  * @idle: task in question
5939  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5940  *
5941  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5942  * flag, to make booting more robust.
5943  */
5944 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5945 {
5946         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5947         unsigned long flags;
5948
5949         __sched_fork(idle);
5950         idle->se.exec_start = sched_clock();
5951
5952         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5953         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5954         __set_task_cpu(idle, cpu);
5955
5956         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5957         rq->curr = rq->idle = idle;
5958 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5959         idle->oncpu = 1;
5960 #endif
5961         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5962
5963         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5964         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5965
5966         /*
5967          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5968          */
5969         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5970 }
5971
5972 /*
5973  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5974  * indicates which cpus entered this state. This is used
5975  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5976  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5977  * always be CPU_MASK_NONE.
5978  */
5979 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5980
5981 /*
5982  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5983  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5984  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5985  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5986  * number of CPUs.
5987  *
5988  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5989  */
5990 static inline void sched_init_granularity(void)
5991 {
5992         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5993         const unsigned long limit = 200000000;
5994
5995         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5996         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5997                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5998
5999         sysctl_sched_latency *= factor;
6000         if (sysctl_sched_latency > limit)
6001                 sysctl_sched_latency = limit;
6002
6003         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6004 }
6005
6006 #ifdef CONFIG_SMP
6007 /*
6008  * This is how migration works:
6009  *
6010  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6011  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6012  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6013  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6014  *    thread off the CPU)
6015  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6016  *    task is still in the wrong runqueue.
6017  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6018  *    it and puts it into the right queue.
6019  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6020  * 7) we wake up and the migration is done.
6021  */
6022
6023 /*
6024  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6025  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6026  * is removed from the allowed bitmask.
6027  *
6028  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6029  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6030  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6031  */
6032 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
6033 {
6034         struct migration_req req;
6035         unsigned long flags;
6036         struct rq *rq;
6037         int ret = 0;
6038
6039         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6040         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
6041                 ret = -EINVAL;
6042                 goto out;
6043         }
6044
6045         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6046                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6047         else {
6048                 p->cpus_allowed = *new_mask;
6049                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
6050         }
6051
6052         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6053         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
6054                 goto out;
6055
6056         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6057                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6058                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6059                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6060                 wait_for_completion(&req.done);
6061                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6062                 return 0;
6063         }
6064 out:
6065         task_rq_unlock(rq, &flags);
6066
6067         return ret;
6068 }
6069 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6070
6071 /*
6072  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6073  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6074  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6075  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6076  *
6077  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6078  * as the task is no longer on this CPU.
6079  *
6080  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6081  */
6082 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6083 {
6084         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6085         int ret = 0, on_rq;
6086
6087         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
6088                 return ret;
6089
6090         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6091         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6092
6093         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6094         /* Already moved. */
6095         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6096                 goto out;
6097         /* Affinity changed (again). */
6098         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6099                 goto out;
6100
6101         on_rq = p->se.on_rq;
6102         if (on_rq)
6103                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6104
6105         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6106         if (on_rq) {
6107                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6108                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6109         }
6110         ret = 1;
6111 out:
6112         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6113         return ret;
6114 }
6115
6116 /*
6117  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6118  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6119  * another runqueue.
6120  */
6121 static int migration_thread(void *data)
6122 {
6123         int cpu = (long)data;
6124         struct rq *rq;
6125
6126         rq = cpu_rq(cpu);
6127         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6128
6129         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6130         while (!kthread_should_stop()) {
6131                 struct migration_req *req;
6132                 struct list_head *head;
6133
6134                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6135
6136                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6137                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6138                         goto wait_to_die;
6139                 }
6140
6141                 if (rq->active_balance) {
6142                         active_load_balance(rq, cpu);
6143                         rq->active_balance = 0;
6144                 }
6145
6146                 head = &rq->migration_queue;
6147
6148                 if (list_empty(head)) {
6149                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6150                         schedule();
6151                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6152                         continue;
6153                 }
6154                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6155                 list_del_init(head->next);
6156
6157                 spin_unlock(&rq->lock);
6158                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6159                 local_irq_enable();
6160
6161                 complete(&req->done);
6162         }
6163         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6164         return 0;
6165
6166 wait_to_die:
6167         /* Wait for kthread_stop */
6168         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6169         while (!kthread_should_stop()) {
6170                 schedule();
6171                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6172         }
6173         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6174         return 0;
6175 }
6176
6177 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6178
6179 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6180 {
6181         int ret;
6182
6183         local_irq_disable();
6184         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6185         local_irq_enable();
6186         return ret;
6187 }
6188
6189 /*
6190  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6191  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6192  */
6193 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6194 {
6195         unsigned long flags;
6196         cpumask_t mask;
6197         struct rq *rq;
6198         int dest_cpu;
6199
6200         do {
6201                 /* On same node? */
6202                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6203                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6204                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6205
6206                 /* On any allowed CPU? */
6207                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6208                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6209
6210                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6211                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6212                         cpumask_t cpus_allowed;
6213
6214                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6215                         /*
6216                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6217                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6218                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6219                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6220                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6221                          */
6222                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6223                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6224                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6225                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6226
6227                         /*
6228                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6229                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6230                          * leave kernel.
6231                          */
6232                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6233                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6234                                        "longer affine to cpu%d\n",
6235                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6236                         }
6237                 }
6238         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6239 }
6240
6241 /*
6242  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6243  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6244  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6245  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6246  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6247  */
6248 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6249 {
6250         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6251         unsigned long flags;
6252
6253         local_irq_save(flags);
6254         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6255         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6256         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6257         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6258         local_irq_restore(flags);
6259 }
6260
6261 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6262 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6263 {
6264         struct task_struct *p, *t;
6265
6266         read_lock(&tasklist_lock);
6267
6268         do_each_thread(t, p) {
6269                 if (p == current)
6270                         continue;
6271
6272                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6273                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6274         } while_each_thread(t, p);
6275
6276         read_unlock(&tasklist_lock);
6277 }
6278
6279 /*
6280  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6281  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6282  * Used by CPU offline code.
6283  */
6284 void sched_idle_next(void)
6285 {
6286         int this_cpu = smp_processor_id();
6287         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6288         struct task_struct *p = rq->idle;
6289         unsigned long flags;
6290
6291         /* cpu has to be offline */
6292         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6293
6294         /*
6295          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6296          * and interrupts disabled on the current cpu.
6297          */
6298         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6299
6300         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6301
6302         update_rq_clock(rq);
6303         activate_task(rq, p, 0);
6304
6305         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6306 }
6307
6308 /*
6309  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6310  * offline.
6311  */
6312 void idle_task_exit(void)
6313 {
6314         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6315
6316         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6317
6318         if (mm != &init_mm)
6319                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6320         mmdrop(mm);
6321 }
6322
6323 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6324 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6325 {
6326         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6327
6328         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6329         BUG_ON(!p->exit_state);
6330
6331         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6332         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6333
6334         get_task_struct(p);
6335
6336         /*
6337          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6338          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6339          * fine.
6340          */
6341         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6342         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6343         spin_lock_irq(&rq->lock);
6344
6345         put_task_struct(p);
6346 }
6347
6348 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6349 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6350 {
6351         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6352         struct task_struct *next;
6353
6354         for ( ; ; ) {
6355                 if (!rq->nr_running)
6356                         break;
6357                 update_rq_clock(rq);
6358                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6359                 if (!next)
6360                         break;
6361                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6362
6363         }
6364 }
6365 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6366
6367 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6368
6369 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6370         {
6371                 .procname       = "sched_domain",
6372                 .mode           = 0555,
6373         },
6374         {0, },
6375 };
6376
6377 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6378         {
6379                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6380                 .procname       = "kernel",
6381                 .mode           = 0555,
6382                 .child          = sd_ctl_dir,
6383         },
6384         {0, },
6385 };
6386
6387 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6388 {
6389         struct ctl_table *entry =
6390                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6391
6392         return entry;
6393 }
6394
6395 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6396 {
6397         struct ctl_table *entry;
6398
6399         /*
6400          * In the intermediate directories, both the child directory and
6401          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6402          * will always be set. In the lowest directory the names are
6403          * static strings and all have proc handlers.
6404          */
6405         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6406                 if (entry->child)
6407                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6408                 if (entry->proc_handler == NULL)
6409                         kfree(entry->procname);
6410         }
6411
6412         kfree(*tablep);
6413         *tablep = NULL;
6414 }
6415
6416 static void
6417 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6418                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6419                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6420 {
6421         entry->procname = procname;
6422         entry->data = data;
6423         entry->maxlen = maxlen;
6424         entry->mode = mode;
6425         entry->proc_handler = proc_handler;
6426 }
6427
6428 static struct ctl_table *
6429 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6430 {
6431         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6432
6433         if (table == NULL)
6434                 return NULL;
6435
6436         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6437                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6438         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6439                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6440         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6441                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6442         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6443                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6444         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6445                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6446         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6447                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6448         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6449                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6450         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6451                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6452         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6453                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6454         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6455                 &sd->cache_nice_tries,
6456                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6457         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6458                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6459         /* &table[11] is terminator */
6460
6461         return table;
6462 }
6463
6464 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6465 {
6466         struct ctl_table *entry, *table;
6467         struct sched_domain *sd;
6468         int domain_num = 0, i;
6469         char buf[32];
6470
6471         for_each_domain(cpu, sd)
6472                 domain_num++;
6473         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6474         if (table == NULL)
6475                 return NULL;
6476
6477         i = 0;
6478         for_each_domain(cpu, sd) {
6479                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6480                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6481                 entry->mode = 0555;
6482                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6483                 entry++;
6484                 i++;
6485         }
6486         return table;
6487 }
6488
6489 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6490 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6491 {
6492         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6493         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6494         char buf[32];
6495
6496         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6497         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6498
6499         if (entry == NULL)
6500                 return;
6501
6502         for_each_online_cpu(i) {
6503                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6504                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6505                 entry->mode = 0555;
6506                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6507                 entry++;
6508         }
6509
6510         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6511         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6512 }
6513
6514 /* may be called multiple times per register */
6515 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6516 {
6517         if (sd_sysctl_header)
6518                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6519         sd_sysctl_header = NULL;
6520         if (sd_ctl_dir[0].child)
6521                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6522 }
6523 #else
6524 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6525 {
6526 }
6527 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6528 {
6529 }
6530 #endif
6531
6532 /*
6533  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6534  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6535  */
6536 static int __cpuinit
6537 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6538 {
6539         struct task_struct *p;
6540         int cpu = (long)hcpu;
6541         unsigned long flags;
6542         struct rq *rq;
6543
6544         switch (action) {
6545
6546         case CPU_UP_PREPARE:
6547         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6548                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6549                 if (IS_ERR(p))
6550                         return NOTIFY_BAD;
6551                 kthread_bind(p, cpu);
6552                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6553                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6554                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6555                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6556                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6557                 break;
6558
6559         case CPU_ONLINE:
6560         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6561                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6562                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6563
6564                 /* Update our root-domain */
6565                 rq = cpu_rq(cpu);
6566                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6567                 if (rq->rd) {
6568                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6569                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6570                 }
6571                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6572                 break;
6573
6574 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6575         case CPU_UP_CANCELED:
6576         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6577                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6578                         break;
6579                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6580                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6581                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6582                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6583                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6584                 break;
6585
6586         case CPU_DEAD:
6587         case CPU_DEAD_FROZEN:
6588                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6589                 migrate_live_tasks(cpu);
6590                 rq = cpu_rq(cpu);
6591                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6592                 rq->migration_thread = NULL;
6593                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6594                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6595                 update_rq_clock(rq);
6596                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6597                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6598                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6599                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6600                 migrate_dead_tasks(cpu);
6601                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6602                 cpuset_unlock();
6603                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6604                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6605
6606                 /*
6607                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6608                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6609                  * the requestors.
6610                  */
6611                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6612                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6613                         struct migration_req *req;
6614
6615                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6616                                          struct migration_req, list);
6617                         list_del_init(&req->list);
6618                         complete(&req->done);
6619                 }
6620                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6621                 break;
6622
6623         case CPU_DYING:
6624         case CPU_DYING_FROZEN:
6625                 /* Update our root-domain */
6626                 rq = cpu_rq(cpu);
6627                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6628                 if (rq->rd) {
6629                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6630                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6631                 }
6632                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6633                 break;
6634 #endif
6635         }
6636         return NOTIFY_OK;
6637 }
6638
6639 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6640  * happens before everything else.
6641  */
6642 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6643         .notifier_call = migration_call,
6644         .priority = 10
6645 };
6646
6647 void __init migration_init(void)
6648 {
6649         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6650         int err;
6651
6652         /* Start one for the boot CPU: */
6653         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6654         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6655         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6656         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6657 }
6658 #endif
6659
6660 #ifdef CONFIG_SMP
6661
6662 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6663
6664 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6665                                   cpumask_t *groupmask)
6666 {
6667         struct sched_group *group = sd->groups;
6668         char str[256];
6669
6670         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6671         cpus_clear(*groupmask);
6672
6673         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6674
6675         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6676                 printk("does not load-balance\n");
6677                 if (sd->parent)
6678                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6679                                         " has parent");
6680                 return -1;
6681         }
6682
6683         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6684
6685         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6686                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6687                                 "CPU%d\n", cpu);
6688         }
6689         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6690                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6691                                 " CPU%d\n", cpu);
6692         }
6693
6694         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6695         do {
6696                 if (!group) {
6697                         printk("\n");
6698                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6699                         break;
6700                 }
6701
6702                 if (!group->__cpu_power) {
6703                         printk(KERN_CONT "\n");
6704                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6705                                         "set\n");
6706                         break;
6707                 }
6708
6709                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6710                         printk(KERN_CONT "\n");
6711                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6712                         break;
6713                 }
6714
6715                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6716                         printk(KERN_CONT "\n");
6717                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6718                         break;
6719                 }
6720
6721                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6722
6723                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6724                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6725
6726                 group = group->next;
6727         } while (group != sd->groups);
6728         printk(KERN_CONT "\n");
6729
6730         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6731                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6732
6733         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6734                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6735                         "of domain->span\n");
6736         return 0;
6737 }
6738
6739 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6740 {
6741         cpumask_t *groupmask;
6742         int level = 0;
6743
6744         if (!sd) {
6745                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6746                 return;
6747         }
6748
6749         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6750
6751         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6752         if (!groupmask) {
6753                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6754                 return;
6755         }
6756
6757         for (;;) {
6758                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6759                         break;
6760                 level++;
6761                 sd = sd->parent;
6762                 if (!sd)
6763                         break;
6764         }
6765         kfree(groupmask);
6766 }
6767 #else
6768 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6769 #endif
6770
6771 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6772 {
6773         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6774                 return 1;
6775
6776         /* Following flags need at least 2 groups */
6777         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6778                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6779                          SD_BALANCE_FORK |
6780                          SD_BALANCE_EXEC |
6781                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6782                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6783                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6784                         return 0;
6785         }
6786
6787         /* Following flags don't use groups */
6788         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6789                          SD_WAKE_AFFINE |
6790                          SD_WAKE_BALANCE))
6791                 return 0;
6792
6793         return 1;
6794 }
6795
6796 static int
6797 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6798 {
6799         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6800
6801         if (sd_degenerate(parent))
6802                 return 1;
6803
6804         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6805                 return 0;
6806
6807         /* Does parent contain flags not in child? */
6808         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6809         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6810                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6811         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6812         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6813                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6814                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6815                                 SD_BALANCE_FORK |
6816                                 SD_BALANCE_EXEC |
6817                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6818                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6819         }
6820         if (~cflags & pflags)
6821                 return 0;
6822
6823         return 1;
6824 }
6825
6826 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6827 {
6828         unsigned long flags;
6829         const struct sched_class *class;
6830
6831         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6832
6833         if (rq->rd) {
6834                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6835
6836                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {