ftrace: remove add-hoc code
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 /*
79  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
80  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
81  * and back.
82  */
83 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
84 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
85 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
86
87 /*
88  * 'User priority' is the nice value converted to something we
89  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
90  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
91  */
92 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
93 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
94 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
95
96 /*
97  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
98  */
99 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
108  * Timeslices get refilled after they expire.
109  */
110 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
111
112 /*
113  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
114  */
115 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 struct rt_bandwidth {
159         /* nests inside the rq lock: */
160         spinlock_t              rt_runtime_lock;
161         ktime_t                 rt_period;
162         u64                     rt_runtime;
163         struct hrtimer          rt_period_timer;
164 };
165
166 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
167
168 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
169
170 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
171 {
172         struct rt_bandwidth *rt_b =
173                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
174         ktime_t now;
175         int overrun;
176         int idle = 0;
177
178         for (;;) {
179                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
180                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
181
182                 if (!overrun)
183                         break;
184
185                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
186         }
187
188         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
189 }
190
191 static
192 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
193 {
194         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
195         rt_b->rt_runtime = runtime;
196
197         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
198
199         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
200                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
201         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
202         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
203 }
204
205 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
206 {
207         ktime_t now;
208
209         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
210                 return;
211
212         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
213                 return;
214
215         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
216         for (;;) {
217                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
218                         break;
219
220                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
221                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
222                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
223                               rt_b->rt_period_timer.expires,
224                               HRTIMER_MODE_ABS);
225         }
226         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
227 }
228
229 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
230 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
231 {
232         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
233 }
234 #endif
235
236 /*
237  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
238  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
239  */
240 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
241
242 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
243
244 #include <linux/cgroup.h>
245
246 struct cfs_rq;
247
248 static LIST_HEAD(task_groups);
249
250 /* task group related information */
251 struct task_group {
252 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
253         struct cgroup_subsys_state css;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /*
282  * Root task group.
283  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
284  *      be a child to this group.
285  */
286 struct task_group root_task_group;
287
288 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
289 /* Default task group's sched entity on each cpu */
290 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
291 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
292 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
293 #endif
294
295 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
297 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
298 #endif
299 #else
300 #define root_task_group init_task_group
301 #endif
302
303 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
304  * a task group's cpu shares.
305  */
306 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
307
308 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
309 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
310 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
311 #else
312 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313 #endif
314
315 /*
316  * A weight of 0, 1 or ULONG_MAX can cause arithmetics problems.
317  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
318  *  limitation from this.)
319  */
320 #define MIN_SHARES      2
321 #define MAX_SHARES      (ULONG_MAX - 1)
322
323 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
324 #endif
325
326 /* Default task group.
327  *      Every task in system belong to this group at bootup.
328  */
329 struct task_group init_task_group;
330
331 /* return group to which a task belongs */
332 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
333 {
334         struct task_group *tg;
335
336 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
337         tg = p->user->tg;
338 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
339         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
340                                 struct task_group, css);
341 #else
342         tg = &init_task_group;
343 #endif
344         return tg;
345 }
346
347 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
348 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
349 {
350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
351         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
352         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
353 #endif
354
355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
356         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
357         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
358 #endif
359 }
360
361 #else
362
363 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
364
365 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
366
367 /* CFS-related fields in a runqueue */
368 struct cfs_rq {
369         struct load_weight load;
370         unsigned long nr_running;
371
372         u64 exec_clock;
373         u64 min_vruntime;
374
375         struct rb_root tasks_timeline;
376         struct rb_node *rb_leftmost;
377
378         struct list_head tasks;
379         struct list_head *balance_iterator;
380
381         /*
382          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
383          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
384          */
385         struct sched_entity *curr, *next;
386
387         unsigned long nr_spread_over;
388
389 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
390         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
391
392         /*
393          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
394          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
395          * (like users, containers etc.)
396          *
397          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
398          * list is used during load balance.
399          */
400         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
401         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
402
403 #ifdef CONFIG_SMP
404         unsigned long task_weight;
405         unsigned long shares;
406         /*
407          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
408          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
409          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
410          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
411          * but more should not be needed anyway.
412          */
413         struct aggregate_struct {
414                 /*
415                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
416                  *
417                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
418                  * this group.
419                  */
420                 unsigned long load;
421
422                 /*
423                  * part of the group weight distributed to this span.
424                  */
425                 unsigned long shares;
426
427                 /*
428                  * The sum of all runqueue weights within this span.
429                  */
430                 unsigned long rq_weight;
431
432                 /*
433                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
434                  * influence by moving tasks around.
435                  */
436                 unsigned long task_weight;
437         } aggregate;
438 #endif
439 #endif
440 };
441
442 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
443 struct rt_rq {
444         struct rt_prio_array active;
445         unsigned long rt_nr_running;
446 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
447         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
448 #endif
449 #ifdef CONFIG_SMP
450         unsigned long rt_nr_migratory;
451         int overloaded;
452 #endif
453         int rt_throttled;
454         u64 rt_time;
455         u64 rt_runtime;
456         /* Nests inside the rq lock: */
457         spinlock_t rt_runtime_lock;
458
459 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
460         unsigned long rt_nr_boosted;
461
462         struct rq *rq;
463         struct list_head leaf_rt_rq_list;
464         struct task_group *tg;
465         struct sched_rt_entity *rt_se;
466 #endif
467 };
468
469 #ifdef CONFIG_SMP
470
471 /*
472  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
473  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
474  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
475  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
476  * object.
477  *
478  */
479 struct root_domain {
480         atomic_t refcount;
481         cpumask_t span;
482         cpumask_t online;
483
484         /*
485          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
486          * one runnable RT task.
487          */
488         cpumask_t rto_mask;
489         atomic_t rto_count;
490 };
491
492 /*
493  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
494  * members (mimicking the global state we have today).
495  */
496 static struct root_domain def_root_domain;
497
498 #endif
499
500 /*
501  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
502  *
503  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
504  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
505  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
506  */
507 struct rq {
508         /* runqueue lock: */
509         spinlock_t lock;
510
511         /*
512          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
513          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
514          */
515         unsigned long nr_running;
516         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
517         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
518         unsigned char idle_at_tick;
519 #ifdef CONFIG_NO_HZ
520         unsigned long last_tick_seen;
521         unsigned char in_nohz_recently;
522 #endif
523         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
524         struct load_weight load;
525         unsigned long nr_load_updates;
526         u64 nr_switches;
527
528         struct cfs_rq cfs;
529         struct rt_rq rt;
530
531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
532         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
533         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
534 #endif
535 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
536         struct list_head leaf_rt_rq_list;
537 #endif
538
539         /*
540          * This is part of a global counter where only the total sum
541          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
542          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
543          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
544          */
545         unsigned long nr_uninterruptible;
546
547         struct task_struct *curr, *idle;
548         unsigned long next_balance;
549         struct mm_struct *prev_mm;
550
551         u64 clock;
552
553         atomic_t nr_iowait;
554
555 #ifdef CONFIG_SMP
556         struct root_domain *rd;
557         struct sched_domain *sd;
558
559         /* For active balancing */
560         int active_balance;
561         int push_cpu;
562         /* cpu of this runqueue: */
563         int cpu;
564
565         struct task_struct *migration_thread;
566         struct list_head migration_queue;
567 #endif
568
569 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
570         unsigned long hrtick_flags;
571         ktime_t hrtick_expire;
572         struct hrtimer hrtick_timer;
573 #endif
574
575 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
576         /* latency stats */
577         struct sched_info rq_sched_info;
578
579         /* sys_sched_yield() stats */
580         unsigned int yld_exp_empty;
581         unsigned int yld_act_empty;
582         unsigned int yld_both_empty;
583         unsigned int yld_count;
584
585         /* schedule() stats */
586         unsigned int sched_switch;
587         unsigned int sched_count;
588         unsigned int sched_goidle;
589
590         /* try_to_wake_up() stats */
591         unsigned int ttwu_count;
592         unsigned int ttwu_local;
593
594         /* BKL stats */
595         unsigned int bkl_count;
596 #endif
597         struct lock_class_key rq_lock_key;
598 };
599
600 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
601
602 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
603 {
604         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
605 }
606
607 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
608 {
609 #ifdef CONFIG_SMP
610         return rq->cpu;
611 #else
612         return 0;
613 #endif
614 }
615
616 /*
617  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
618  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
619  *
620  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
621  * preempt-disabled sections.
622  */
623 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
624         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
625
626 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
627 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
628 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
629 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
630
631 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
632 {
633         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
634 }
635
636 /*
637  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
638  */
639 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
640 # define const_debug __read_mostly
641 #else
642 # define const_debug static const
643 #endif
644
645 /**
646  * runqueue_is_locked
647  *
648  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
649  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
650  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
651  */
652 int runqueue_is_locked(void)
653 {
654         int cpu = get_cpu();
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656         int ret;
657
658         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
659         put_cpu();
660         return ret;
661 }
662
663 /*
664  * Debugging: various feature bits
665  */
666
667 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
668         __SCHED_FEAT_##name ,
669
670 enum {
671 #include "sched_features.h"
672 };
673
674 #undef SCHED_FEAT
675
676 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
677         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
678
679 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
680 #include "sched_features.h"
681         0;
682
683 #undef SCHED_FEAT
684
685 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         #name ,
688
689 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
690 #include "sched_features.h"
691         NULL
692 };
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
697 {
698         filp->private_data = inode->i_private;
699         return 0;
700 }
701
702 static ssize_t
703 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
704                 size_t cnt, loff_t *ppos)
705 {
706         char *buf;
707         int r = 0;
708         int len = 0;
709         int i;
710
711         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
712                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
713                 len += 4;
714         }
715
716         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
717         if (!buf)
718                 return -ENOMEM;
719
720         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
721                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
722                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
723                 else
724                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
725         }
726
727         r += sprintf(buf + r, "\n");
728         WARN_ON(r >= len + 2);
729
730         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
731
732         kfree(buf);
733
734         return r;
735 }
736
737 static ssize_t
738 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
739                 size_t cnt, loff_t *ppos)
740 {
741         char buf[64];
742         char *cmp = buf;
743         int neg = 0;
744         int i;
745
746         if (cnt > 63)
747                 cnt = 63;
748
749         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
750                 return -EFAULT;
751
752         buf[cnt] = 0;
753
754         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
755                 neg = 1;
756                 cmp += 3;
757         }
758
759         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
760                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
761
762                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
763                         if (neg)
764                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
765                         else
766                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
767                         break;
768                 }
769         }
770
771         if (!sched_feat_names[i])
772                 return -EINVAL;
773
774         filp->f_pos += cnt;
775
776         return cnt;
777 }
778
779 static struct file_operations sched_feat_fops = {
780         .open   = sched_feat_open,
781         .read   = sched_feat_read,
782         .write  = sched_feat_write,
783 };
784
785 static __init int sched_init_debug(void)
786 {
787         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
788                         &sched_feat_fops);
789
790         return 0;
791 }
792 late_initcall(sched_init_debug);
793
794 #endif
795
796 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
797
798 /*
799  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
800  * Limited because this is done with IRQs disabled.
801  */
802 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
803
804 /*
805  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
806  * default: 1s
807  */
808 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
809
810 static __read_mostly int scheduler_running;
811
812 /*
813  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
814  * default: 0.95s
815  */
816 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
817
818 static inline u64 global_rt_period(void)
819 {
820         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
821 }
822
823 static inline u64 global_rt_runtime(void)
824 {
825         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
826                 return RUNTIME_INF;
827
828         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
829 }
830
831 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
832
833 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
834 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
835
836 /*
837  * Global lock which we take every now and then to synchronize
838  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
839  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
840  * it's good enough for tracing:
841  */
842 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
843 static unsigned long long prev_global_time;
844
845 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
846 {
847         /*
848          * We want this inlined, to not get tracer function calls
849          * in this critical section:
850          */
851         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
852         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
853
854         if (time < prev_global_time) {
855                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
856                 time = prev_global_time;
857         } else {
858                 prev_global_time = time;
859         }
860
861         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
862         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
863
864         return time;
865 }
866
867 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
868 {
869         unsigned long long now;
870
871         /*
872          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
873          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
874          */
875         if (unlikely(!scheduler_running))
876                 return 0;
877
878         now = sched_clock_cpu(cpu);
879
880         return now;
881 }
882
883 /*
884  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
885  * clock constructed from sched_clock():
886  */
887 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
888 {
889         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
890         unsigned long flags;
891
892         local_irq_save(flags);
893         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
894         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
895         delta_time = time-prev_cpu_time;
896
897         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
898                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
899                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
900         }
901         local_irq_restore(flags);
902
903         return time;
904 }
905 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
906
907 #ifndef prepare_arch_switch
908 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
909 #endif
910 #ifndef finish_arch_switch
911 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
912 #endif
913
914 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
915 {
916         return rq->curr == p;
917 }
918
919 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
920 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
921 {
922         return task_current(rq, p);
923 }
924
925 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
926 {
927 }
928
929 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
930 {
931 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
932         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
933         rq->lock.owner = current;
934 #endif
935         /*
936          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
937          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
938          * prev into current:
939          */
940         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
941
942         spin_unlock_irq(&rq->lock);
943 }
944
945 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
946 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
947 {
948 #ifdef CONFIG_SMP
949         return p->oncpu;
950 #else
951         return task_current(rq, p);
952 #endif
953 }
954
955 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
956 {
957 #ifdef CONFIG_SMP
958         /*
959          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
960          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
961          * here.
962          */
963         next->oncpu = 1;
964 #endif
965 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
966         spin_unlock_irq(&rq->lock);
967 #else
968         spin_unlock(&rq->lock);
969 #endif
970 }
971
972 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
973 {
974 #ifdef CONFIG_SMP
975         /*
976          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
977          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
978          * finished.
979          */
980         smp_wmb();
981         prev->oncpu = 0;
982 #endif
983 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
984         local_irq_enable();
985 #endif
986 }
987 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
988
989 /*
990  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
991  * Must be called interrupts disabled.
992  */
993 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
994         __acquires(rq->lock)
995 {
996         for (;;) {
997                 struct rq *rq = task_rq(p);
998                 spin_lock(&rq->lock);
999                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1000                         return rq;
1001                 spin_unlock(&rq->lock);
1002         }
1003 }
1004
1005 /*
1006  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1007  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1008  * explicitly disabling preemption.
1009  */
1010 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1011         __acquires(rq->lock)
1012 {
1013         struct rq *rq;
1014
1015         for (;;) {
1016                 local_irq_save(*flags);
1017                 rq = task_rq(p);
1018                 spin_lock(&rq->lock);
1019                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1020                         return rq;
1021                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1022         }
1023 }
1024
1025 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1026         __releases(rq->lock)
1027 {
1028         spin_unlock(&rq->lock);
1029 }
1030
1031 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1032         __releases(rq->lock)
1033 {
1034         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1039  */
1040 static struct rq *this_rq_lock(void)
1041         __acquires(rq->lock)
1042 {
1043         struct rq *rq;
1044
1045         local_irq_disable();
1046         rq = this_rq();
1047         spin_lock(&rq->lock);
1048
1049         return rq;
1050 }
1051
1052 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1053
1054 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1055 {
1056         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1057 }
1058
1059 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1060 /*
1061  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1062  *
1063  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1064  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1065  * reschedule event.
1066  *
1067  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1068  * rq->lock.
1069  */
1070 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1071 {
1072         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1073 }
1074
1075 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1076 {
1077         unsigned long flags;
1078
1079         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1080         resched_task(rq->curr);
1081         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1082 }
1083
1084 enum {
1085         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1086         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1087         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1088 };
1089
1090 /*
1091  * Use hrtick when:
1092  *  - enabled by features
1093  *  - hrtimer is actually high res
1094  */
1095 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1096 {
1097         if (!sched_feat(HRTICK))
1098                 return 0;
1099         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1100                 return 0;
1101         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Called to set the hrtick timer state.
1106  *
1107  * called with rq->lock held and irqs disabled
1108  */
1109 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1110 {
1111         assert_spin_locked(&rq->lock);
1112
1113         /*
1114          * preempt at: now + delay
1115          */
1116         rq->hrtick_expire =
1117                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1118         /*
1119          * indicate we need to program the timer
1120          */
1121         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1122         if (reset)
1123                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1124
1125         /*
1126          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1127          * forced reschedule.
1128          */
1129         if (reset)
1130                 resched_hrt(rq->curr);
1131 }
1132
1133 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1134 {
1135         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1136                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Update the timer from the possible pending state.
1141  */
1142 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1143 {
1144         ktime_t time;
1145         int set, reset;
1146         unsigned long flags;
1147
1148         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1149
1150         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1151         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1152         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1153         time = rq->hrtick_expire;
1154         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1155         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1156
1157         if (set) {
1158                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1159                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1160                         resched_rq(rq);
1161         } else
1162                 hrtick_clear(rq);
1163 }
1164
1165 /*
1166  * High-resolution timer tick.
1167  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1168  */
1169 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1170 {
1171         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1172
1173         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1174
1175         spin_lock(&rq->lock);
1176         update_rq_clock(rq);
1177         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1178         spin_unlock(&rq->lock);
1179
1180         return HRTIMER_NORESTART;
1181 }
1182
1183 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1184 {
1185         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1186         unsigned long flags;
1187
1188         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1189         rq->hrtick_flags = 0;
1190         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1191         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1192
1193         hrtick_clear(rq);
1194 }
1195
1196 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1202         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1203         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1204 }
1205
1206 static int
1207 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1208 {
1209         int cpu = (int)(long)hcpu;
1210
1211         switch (action) {
1212         case CPU_UP_CANCELED:
1213         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1214         case CPU_DOWN_PREPARE:
1215         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1216         case CPU_DEAD:
1217         case CPU_DEAD_FROZEN:
1218                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1219                 return NOTIFY_OK;
1220
1221         case CPU_UP_PREPARE:
1222         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1223         case CPU_DOWN_FAILED:
1224         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1225         case CPU_ONLINE:
1226         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1227                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1228                 return NOTIFY_OK;
1229         }
1230
1231         return NOTIFY_DONE;
1232 }
1233
1234 static void init_hrtick(void)
1235 {
1236         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1237 }
1238
1239 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1240 {
1241         rq->hrtick_flags = 0;
1242         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1243         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1244         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1245 }
1246
1247 void hrtick_resched(void)
1248 {
1249         struct rq *rq;
1250         unsigned long flags;
1251
1252         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1253                 return;
1254
1255         local_irq_save(flags);
1256         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1257         hrtick_set(rq);
1258         local_irq_restore(flags);
1259 }
1260 #else
1261 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1262 {
1263 }
1264
1265 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1266 {
1267 }
1268
1269 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1270 {
1271 }
1272
1273 void hrtick_resched(void)
1274 {
1275 }
1276
1277 static inline void init_hrtick(void)
1278 {
1279 }
1280 #endif
1281
1282 /*
1283  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1284  *
1285  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1286  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1287  * the target CPU.
1288  */
1289 #ifdef CONFIG_SMP
1290
1291 #ifndef tsk_is_polling
1292 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1293 #endif
1294
1295 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1296 {
1297         int cpu;
1298
1299         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1300
1301         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1302                 return;
1303
1304         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1305
1306         cpu = task_cpu(p);
1307         if (cpu == smp_processor_id())
1308                 return;
1309
1310         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1311         smp_mb();
1312         if (!tsk_is_polling(p))
1313                 smp_send_reschedule(cpu);
1314 }
1315
1316 static void resched_cpu(int cpu)
1317 {
1318         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1319         unsigned long flags;
1320
1321         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1322                 return;
1323         resched_task(cpu_curr(cpu));
1324         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1325 }
1326
1327 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1328 /*
1329  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1330  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1331  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1332  * idle system the next event might even be infinite time into the
1333  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1334  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1335  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1336  * wheel for the next timer event.
1337  */
1338 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1339 {
1340         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1341
1342         if (cpu == smp_processor_id())
1343                 return;
1344
1345         /*
1346          * This is safe, as this function is called with the timer
1347          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1348          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1349          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1350          * timer into account automatically.
1351          */
1352         if (rq->curr != rq->idle)
1353                 return;
1354
1355         /*
1356          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1357          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1358          * idle task through an additional NOOP schedule()
1359          */
1360         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1361
1362         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1363         smp_mb();
1364         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1365                 smp_send_reschedule(cpu);
1366 }
1367 #endif
1368
1369 #else
1370 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1371 {
1372         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1373         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1374 }
1375 #endif
1376
1377 #if BITS_PER_LONG == 32
1378 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1379 #else
1380 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1381 #endif
1382
1383 #define WMULT_SHIFT     32
1384
1385 /*
1386  * Shift right and round:
1387  */
1388 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1389
1390 /*
1391  * delta *= weight / lw
1392  */
1393 static unsigned long
1394 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1395                 struct load_weight *lw)
1396 {
1397         u64 tmp;
1398
1399         if (!lw->inv_weight)
1400                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1401
1402         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1403         /*
1404          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1405          */
1406         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1407                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1408                         WMULT_SHIFT/2);
1409         else
1410                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1411
1412         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1413 }
1414
1415 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1416 {
1417         lw->weight += inc;
1418         lw->inv_weight = 0;
1419 }
1420
1421 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1422 {
1423         lw->weight -= dec;
1424         lw->inv_weight = 0;
1425 }
1426
1427 /*
1428  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1429  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1430  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1431  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1432  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1433  * slice expiry etc.
1434  */
1435
1436 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1437 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1438
1439 /*
1440  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1441  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1442  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1443  * that remained on nice 0.
1444  *
1445  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1446  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1447  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1448  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1449  * the relative distance between them is ~25%.)
1450  */
1451 static const int prio_to_weight[40] = {
1452  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1453  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1454  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1455  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1456  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1457  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1458  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1459  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1460 };
1461
1462 /*
1463  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1464  *
1465  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1466  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1467  * into multiplications:
1468  */
1469 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1470  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1471  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1472  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1473  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1474  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1475  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1476  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1477  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1478 };
1479
1480 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1481
1482 /*
1483  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1484  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1485  * structures to the load-balancing proper:
1486  */
1487 struct rq_iterator {
1488         void *arg;
1489         struct task_struct *(*start)(void *);
1490         struct task_struct *(*next)(void *);
1491 };
1492
1493 #ifdef CONFIG_SMP
1494 static unsigned long
1495 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1496               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1497               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1498               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1499
1500 static int
1501 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1502                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1503                    struct rq_iterator *iterator);
1504 #endif
1505
1506 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1507 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1508 #else
1509 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1510 #endif
1511
1512 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1513 {
1514         update_load_add(&rq->load, load);
1515 }
1516
1517 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1518 {
1519         update_load_sub(&rq->load, load);
1520 }
1521
1522 #ifdef CONFIG_SMP
1523 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1524 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1525 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1526 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1527
1528 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1529
1530 /*
1531  * Group load balancing.
1532  *
1533  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1534  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1535  *
1536  *         root          1 - thread
1537  *         / | \         A - group
1538  *        A  1  B
1539  *       /|\   / \
1540  *      C 2 D 3   4
1541  *      |   |
1542  *      5   6
1543  *
1544  * load:
1545  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1546  *    which equals 1/9-th of the total load.
1547  *
1548  * shares:
1549  *    The weight of this group on the selected cpus.
1550  *
1551  * rq_weight:
1552  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1553  *    B would get 2.
1554  *
1555  * task_weight:
1556  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1557  *    get 1, B gets 2.
1558  */
1559
1560 static inline struct aggregate_struct *
1561 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1562 {
1563         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1564 }
1565
1566 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1567
1568 /*
1569  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1570  * leaving it for the final time.
1571  */
1572 static
1573 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1574                          struct sched_domain *sd)
1575 {
1576         struct task_group *parent, *child;
1577
1578         rcu_read_lock();
1579         parent = &root_task_group;
1580 down:
1581         (*down)(parent, sd);
1582         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1583                 parent = child;
1584                 goto down;
1585
1586 up:
1587                 continue;
1588         }
1589         (*up)(parent, sd);
1590
1591         child = parent;
1592         parent = parent->parent;
1593         if (parent)
1594                 goto up;
1595         rcu_read_unlock();
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1600  */
1601 static
1602 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1603 {
1604         unsigned long rq_weight = 0;
1605         unsigned long task_weight = 0;
1606         int i;
1607
1608         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1609                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1610                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1611         }
1612
1613         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1614         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1615 }
1616
1617 /*
1618  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1619  */
1620 static
1621 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1622 {
1623         unsigned long shares = 0;
1624         int i;
1625
1626         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1627                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1628
1629         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1630                 shares = tg->shares;
1631
1632         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1637  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1638  */
1639 static
1640 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1641 {
1642         unsigned long load;
1643
1644         if (!tg->parent) {
1645                 int i;
1646
1647                 load = 0;
1648                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1649                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1650
1651         } else {
1652                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1653
1654                 /*
1655                  * shares is our weight in the parent's rq so
1656                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1657                  */
1658                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1659                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1660         }
1661
1662         aggregate(tg, sd)->load = load;
1663 }
1664
1665 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1666
1667 /*
1668  * Calculate and set the cpu's group shares.
1669  */
1670 static void
1671 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1672                           int tcpu)
1673 {
1674         int boost = 0;
1675         unsigned long shares;
1676         unsigned long rq_weight;
1677
1678         if (!tg->se[tcpu])
1679                 return;
1680
1681         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1682
1683         /*
1684          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1685          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1686          * get delayed by group starvation.
1687          */
1688         if (!rq_weight) {
1689                 boost = 1;
1690                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1691         }
1692
1693         /*
1694          *           \Sum shares * rq_weight
1695          * shares =  -----------------------
1696          *               \Sum rq_weight
1697          *
1698          */
1699         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1700         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1701
1702         /*
1703          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1704          */
1705         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1706
1707         if (shares < MIN_SHARES)
1708                 shares = MIN_SHARES;
1709         else if (shares > MAX_SHARES)
1710                 shares = MAX_SHARES;
1711
1712         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1713 }
1714
1715 /*
1716  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1717  * task went to.
1718  */
1719 static void
1720 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1721                     int scpu, int dcpu)
1722 {
1723         unsigned long shares;
1724
1725         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1726
1727         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1728         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1729
1730         /*
1731          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1732          * above redistribution.
1733          */
1734         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1735         if (shares)
1736                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1741  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1742  */
1743 static void
1744 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1745                   int scpu, int dcpu)
1746 {
1747         while (tg) {
1748                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1749                 tg = tg->parent;
1750         }
1751 }
1752
1753 static
1754 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1755 {
1756         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1757         int i;
1758
1759         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1760                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1761                 unsigned long flags;
1762
1763                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1764                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1765                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1766         }
1767
1768         aggregate_group_shares(tg, sd);
1769
1770         /*
1771          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1772          * above redistribution.
1773          */
1774         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1775         if (shares) {
1776                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1777                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1778         }
1779 }
1780
1781 /*
1782  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1783  * while walking down the tree.
1784  */
1785 static
1786 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1787 {
1788         aggregate_group_weight(tg, sd);
1789         aggregate_group_shares(tg, sd);
1790         aggregate_group_load(tg, sd);
1791 }
1792
1793 /*
1794  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1795  */
1796 static
1797 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1798 {
1799         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1800 }
1801
1802 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1803
1804 static void __init init_aggregate(void)
1805 {
1806         int i;
1807
1808         for_each_possible_cpu(i)
1809                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1810 }
1811
1812 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1813 {
1814         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1815                 return 0;
1816
1817         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1818         return 1;
1819 }
1820
1821 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1822 {
1823         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1824 }
1825
1826 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1827 {
1828         cfs_rq->shares = shares;
1829 }
1830
1831 #else
1832
1833 static inline void init_aggregate(void)
1834 {
1835 }
1836
1837 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1838 {
1839         return 0;
1840 }
1841
1842 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1843 {
1844 }
1845 #endif
1846
1847 #else /* CONFIG_SMP */
1848
1849 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1850 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1851 {
1852 }
1853 #endif
1854
1855 #endif /* CONFIG_SMP */
1856
1857 #include "sched_stats.h"
1858 #include "sched_idletask.c"
1859 #include "sched_fair.c"
1860 #include "sched_rt.c"
1861 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1862 # include "sched_debug.c"
1863 #endif
1864
1865 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1866
1867 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1868 {
1869         rq->nr_running++;
1870 }
1871
1872 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1873 {
1874         rq->nr_running--;
1875 }
1876
1877 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1878 {
1879         if (task_has_rt_policy(p)) {
1880                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1881                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1882                 return;
1883         }
1884
1885         /*
1886          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1887          */
1888         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1889                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1890                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1891                 return;
1892         }
1893
1894         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1895         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1896 }
1897
1898 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1899 {
1900         sched_info_queued(p);
1901         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1902         p->se.on_rq = 1;
1903 }
1904
1905 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1906 {
1907         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1908         p->se.on_rq = 0;
1909 }
1910
1911 /*
1912  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1913  */
1914 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1915 {
1916         return p->static_prio;
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1921  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1922  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1923  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1924  * estimator recalculates.
1925  */
1926 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1927 {
1928         int prio;
1929
1930         if (task_has_rt_policy(p))
1931                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1932         else
1933                 prio = __normal_prio(p);
1934         return prio;
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1939  * taken into account by the scheduler. This value might
1940  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1941  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1942  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1943  */
1944 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1945 {
1946         p->normal_prio = normal_prio(p);
1947         /*
1948          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1949          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1950          * to the normal priority:
1951          */
1952         if (!rt_prio(p->prio))
1953                 return p->normal_prio;
1954         return p->prio;
1955 }
1956
1957 /*
1958  * activate_task - move a task to the runqueue.
1959  */
1960 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1961 {
1962         if (task_contributes_to_load(p))
1963                 rq->nr_uninterruptible--;
1964
1965         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1966         inc_nr_running(rq);
1967 }
1968
1969 /*
1970  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1971  */
1972 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1973 {
1974         if (task_contributes_to_load(p))
1975                 rq->nr_uninterruptible++;
1976
1977         dequeue_task(rq, p, sleep);
1978         dec_nr_running(rq);
1979 }
1980
1981 /**
1982  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1983  * @p: the task in question.
1984  */
1985 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1986 {
1987         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1988 }
1989
1990 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1991 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1992 {
1993         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1994 }
1995
1996 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1997 {
1998         set_task_rq(p, cpu);
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000         /*
2001          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
2002          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
2003          * per-task data have been completed by this moment.
2004          */
2005         smp_wmb();
2006         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
2007 #endif
2008 }
2009
2010 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2011                                        const struct sched_class *prev_class,
2012                                        int oldprio, int running)
2013 {
2014         if (prev_class != p->sched_class) {
2015                 if (prev_class->switched_from)
2016                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2017                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2018         } else
2019                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2020 }
2021
2022 #ifdef CONFIG_SMP
2023
2024 /*
2025  * Is this task likely cache-hot:
2026  */
2027 static int
2028 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2029 {
2030         s64 delta;
2031
2032         /*
2033          * Buddy candidates are cache hot:
2034          */
2035         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2036                 return 1;
2037
2038         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2039                 return 0;
2040
2041         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2042                 return 1;
2043         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2044                 return 0;
2045
2046         delta = now - p->se.exec_start;
2047
2048         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2049 }
2050
2051
2052 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2053 {
2054         int old_cpu = task_cpu(p);
2055         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2056         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2057                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2058         u64 clock_offset;
2059
2060         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2061
2062 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2063         if (p->se.wait_start)
2064                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2065         if (p->se.sleep_start)
2066                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2067         if (p->se.block_start)
2068                 p->se.block_start -= clock_offset;
2069         if (old_cpu != new_cpu) {
2070                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2071                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2072                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2073         }
2074 #endif
2075         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2076                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2077
2078         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2079 }
2080
2081 struct migration_req {
2082         struct list_head list;
2083
2084         struct task_struct *task;
2085         int dest_cpu;
2086
2087         struct completion done;
2088 };
2089
2090 /*
2091  * The task's runqueue lock must be held.
2092  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2093  */
2094 static int
2095 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2096 {
2097         struct rq *rq = task_rq(p);
2098
2099         /*
2100          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2101          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2102          */
2103         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2104                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2105                 return 0;
2106         }
2107
2108         init_completion(&req->done);
2109         req->task = p;
2110         req->dest_cpu = dest_cpu;
2111         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2112
2113         return 1;
2114 }
2115
2116 /*
2117  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2118  *
2119  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2120  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2121  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2122  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2123  * waiting to become inactive.
2124  */
2125 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2126 {
2127         unsigned long flags;
2128         int running, on_rq;
2129         struct rq *rq;
2130
2131         for (;;) {
2132                 /*
2133                  * We do the initial early heuristics without holding
2134                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2135                  * the runqueue lock when things look like they will
2136                  * work out!
2137                  */
2138                 rq = task_rq(p);
2139
2140                 /*
2141                  * If the task is actively running on another CPU
2142                  * still, just relax and busy-wait without holding
2143                  * any locks.
2144                  *
2145                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2146                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2147                  * But we don't care, since "task_running()" will
2148                  * return false if the runqueue has changed and p
2149                  * is actually now running somewhere else!
2150                  */
2151                 while (task_running(rq, p))
2152                         cpu_relax();
2153
2154                 /*
2155                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2156                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2157                  * just go back and repeat.
2158                  */
2159                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2160                 running = task_running(rq, p);
2161                 on_rq = p->se.on_rq;
2162                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2163
2164                 /*
2165                  * Was it really running after all now that we
2166                  * checked with the proper locks actually held?
2167                  *
2168                  * Oops. Go back and try again..
2169                  */
2170                 if (unlikely(running)) {
2171                         cpu_relax();
2172                         continue;
2173                 }
2174
2175                 /*
2176                  * It's not enough that it's not actively running,
2177                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2178                  * preempted!
2179                  *
2180                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2181                  * running right now), it's preempted, and we should
2182                  * yield - it could be a while.
2183                  */
2184                 if (unlikely(on_rq)) {
2185                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2186                         continue;
2187                 }
2188
2189                 /*
2190                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2191                  * runnable, which means that it will never become
2192                  * running in the future either. We're all done!
2193                  */
2194                 break;
2195         }
2196 }
2197
2198 /***
2199  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2200  * @p: the to-be-kicked thread
2201  *
2202  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2203  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2204  *
2205  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2206  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2207  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2208  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2209  * achieved as well.
2210  */
2211 void kick_process(struct task_struct *p)
2212 {
2213         int cpu;
2214
2215         preempt_disable();
2216         cpu = task_cpu(p);
2217         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2218                 smp_send_reschedule(cpu);
2219         preempt_enable();
2220 }
2221
2222 /*
2223  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2224  * according to the scheduling class and "nice" value.
2225  *
2226  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2227  * balance conservatively.
2228  */
2229 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2230 {
2231         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2232         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2233
2234         if (type == 0)
2235                 return total;
2236
2237         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2238 }
2239
2240 /*
2241  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2242  * according to the scheduling class and "nice" value.
2243  */
2244 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2245 {
2246         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2247         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2248
2249         if (type == 0)
2250                 return total;
2251
2252         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2253 }
2254
2255 /*
2256  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2257  */
2258 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2259 {
2260         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2261         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2262         unsigned long n = rq->nr_running;
2263
2264         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2265 }
2266
2267 /*
2268  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2269  * domain.
2270  */
2271 static struct sched_group *
2272 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2273 {
2274         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2275         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2276         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2277         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2278
2279         do {
2280                 unsigned long load, avg_load;
2281                 int local_group;
2282                 int i;
2283
2284                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2285                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2286                         continue;
2287
2288                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2289
2290                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2291                 avg_load = 0;
2292
2293                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2294                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2295                         if (local_group)
2296                                 load = source_load(i, load_idx);
2297                         else
2298                                 load = target_load(i, load_idx);
2299
2300                         avg_load += load;
2301                 }
2302
2303                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2304                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2305                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2306
2307                 if (local_group) {
2308                         this_load = avg_load;
2309                         this = group;
2310                 } else if (avg_load < min_load) {
2311                         min_load = avg_load;
2312                         idlest = group;
2313                 }
2314         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2315
2316         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2317                 return NULL;
2318         return idlest;
2319 }
2320
2321 /*
2322  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2323  */
2324 static int
2325 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2326                 cpumask_t *tmp)
2327 {
2328         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2329         int idlest = -1;
2330         int i;
2331
2332         /* Traverse only the allowed CPUs */
2333         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2334
2335         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2336                 load = weighted_cpuload(i);
2337
2338                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2339                         min_load = load;
2340                         idlest = i;
2341                 }
2342         }
2343
2344         return idlest;
2345 }
2346
2347 /*
2348  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2349  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2350  * SD_BALANCE_EXEC.
2351  *
2352  * Balance, ie. select the least loaded group.
2353  *
2354  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2355  *
2356  * preempt must be disabled.
2357  */
2358 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2359 {
2360         struct task_struct *t = current;
2361         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2362
2363         for_each_domain(cpu, tmp) {
2364                 /*
2365                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2366                  */
2367                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2368                         break;
2369                 if (tmp->flags & flag)
2370                         sd = tmp;
2371         }
2372
2373         while (sd) {
2374                 cpumask_t span, tmpmask;
2375                 struct sched_group *group;
2376                 int new_cpu, weight;
2377
2378                 if (!(sd->flags & flag)) {
2379                         sd = sd->child;
2380                         continue;
2381                 }
2382
2383                 span = sd->span;
2384                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2385                 if (!group) {
2386                         sd = sd->child;
2387                         continue;
2388                 }
2389
2390                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2391                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2392                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2393                         sd = sd->child;
2394                         continue;
2395                 }
2396
2397                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2398                 cpu = new_cpu;
2399                 sd = NULL;
2400                 weight = cpus_weight(span);
2401                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2402                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2403                                 break;
2404                         if (tmp->flags & flag)
2405                                 sd = tmp;
2406                 }
2407                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2408         }
2409
2410         return cpu;
2411 }
2412
2413 #endif /* CONFIG_SMP */
2414
2415 /***
2416  * try_to_wake_up - wake up a thread
2417  * @p: the to-be-woken-up thread
2418  * @state: the mask of task states that can be woken
2419  * @sync: do a synchronous wakeup?
2420  *
2421  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2422  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2423  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2424  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2425  * runnable without the overhead of this.
2426  *
2427  * returns failure only if the task is already active.
2428  */
2429 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2430 {
2431         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2432         unsigned long flags;
2433         long old_state;
2434         struct rq *rq;
2435
2436         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2437                 sync = 0;
2438
2439         smp_wmb();
2440         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2441         old_state = p->state;
2442         if (!(old_state & state))
2443                 goto out;
2444
2445         if (p->se.on_rq)
2446                 goto out_running;
2447
2448         cpu = task_cpu(p);
2449         orig_cpu = cpu;
2450         this_cpu = smp_processor_id();
2451
2452 #ifdef CONFIG_SMP
2453         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2454                 goto out_activate;
2455
2456         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2457         if (cpu != orig_cpu) {
2458                 set_task_cpu(p, cpu);
2459                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2460                 /* might preempt at this point */
2461                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2462                 old_state = p->state;
2463                 if (!(old_state & state))
2464                         goto out;
2465                 if (p->se.on_rq)
2466                         goto out_running;
2467
2468                 this_cpu = smp_processor_id();
2469                 cpu = task_cpu(p);
2470         }
2471
2472 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2473         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2474         if (cpu == this_cpu)
2475                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2476         else {
2477                 struct sched_domain *sd;
2478                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2479                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2480                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2481                                 break;
2482                         }
2483                 }
2484         }
2485 #endif
2486
2487 out_activate:
2488 #endif /* CONFIG_SMP */
2489         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2490         if (sync)
2491                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2492         if (orig_cpu != cpu)
2493                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2494         if (cpu == this_cpu)
2495                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2496         else
2497                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2498         update_rq_clock(rq);
2499         activate_task(rq, p, 1);
2500         success = 1;
2501
2502 out_running:
2503         ftrace_wake_up_task(rq, p, rq->curr);
2504         check_preempt_curr(rq, p);
2505
2506         p->state = TASK_RUNNING;
2507 #ifdef CONFIG_SMP
2508         if (p->sched_class->task_wake_up)
2509                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2510 #endif
2511 out:
2512         task_rq_unlock(rq, &flags);
2513
2514         return success;
2515 }
2516
2517 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2518 {
2519         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2520 }
2521 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2522
2523 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2524 {
2525         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2526 }
2527
2528 /*
2529  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2530  * p is forked by current.
2531  *
2532  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2533  */
2534 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2535 {
2536         p->se.exec_start                = 0;
2537         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2538         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2539         p->se.last_wakeup               = 0;
2540         p->se.avg_overlap               = 0;
2541
2542 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2543         p->se.wait_start                = 0;
2544         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2545         p->se.sleep_start               = 0;
2546         p->se.block_start               = 0;
2547         p->se.sleep_max                 = 0;
2548         p->se.block_max                 = 0;
2549         p->se.exec_max                  = 0;
2550         p->se.slice_max                 = 0;
2551         p->se.wait_max                  = 0;
2552 #endif
2553
2554         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2555         p->se.on_rq = 0;
2556         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2557
2558 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2559         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2560 #endif
2561
2562         /*
2563          * We mark the process as running here, but have not actually
2564          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2565          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2566          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2567          */
2568         p->state = TASK_RUNNING;
2569 }
2570
2571 /*
2572  * fork()/clone()-time setup:
2573  */
2574 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2575 {
2576         int cpu = get_cpu();
2577
2578         __sched_fork(p);
2579
2580 #ifdef CONFIG_SMP
2581         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2582 #endif
2583         set_task_cpu(p, cpu);
2584
2585         /*
2586          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2587          */
2588         p->prio = current->normal_prio;
2589         if (!rt_prio(p->prio))
2590                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2591
2592 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2593         if (likely(sched_info_on()))
2594                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2595 #endif
2596 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2597         p->oncpu = 0;
2598 #endif
2599 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2600         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2601         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2602 #endif
2603         put_cpu();
2604 }
2605
2606 /*
2607  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2608  *
2609  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2610  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2611  * on the runqueue and wakes it.
2612  */
2613 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2614 {
2615         unsigned long flags;
2616         struct rq *rq;
2617
2618         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2619         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2620         update_rq_clock(rq);
2621
2622         p->prio = effective_prio(p);
2623
2624         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2625                 activate_task(rq, p, 0);
2626         } else {
2627                 /*
2628                  * Let the scheduling class do new task startup
2629                  * management (if any):
2630                  */
2631                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2632                 inc_nr_running(rq);
2633         }
2634         ftrace_wake_up_task(rq, p, rq->curr);
2635         check_preempt_curr(rq, p);
2636 #ifdef CONFIG_SMP
2637         if (p->sched_class->task_wake_up)
2638                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2639 #endif
2640         task_rq_unlock(rq, &flags);
2641 }
2642
2643 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2644
2645 /**
2646  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2647  * @notifier: notifier struct to register
2648  */
2649 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2650 {
2651         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2652 }
2653 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2654
2655 /**
2656  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2657  * @notifier: notifier struct to unregister
2658  *
2659  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2660  */
2661 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2662 {
2663         hlist_del(&notifier->link);
2664 }
2665 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2666
2667 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2668 {
2669         struct preempt_notifier *notifier;
2670         struct hlist_node *node;
2671
2672         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2673                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2674 }
2675
2676 static void
2677 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2678                                  struct task_struct *next)
2679 {
2680         struct preempt_notifier *notifier;
2681         struct hlist_node *node;
2682
2683         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2684                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2685 }
2686
2687 #else
2688
2689 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2690 {
2691 }
2692
2693 static void
2694 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2695                                  struct task_struct *next)
2696 {
2697 }
2698
2699 #endif
2700
2701 /**
2702  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2703  * @rq: the runqueue preparing to switch
2704  * @prev: the current task that is being switched out
2705  * @next: the task we are going to switch to.
2706  *
2707  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2708  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2709  * switch.
2710  *
2711  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2712  * hooks.
2713  */
2714 static inline void
2715 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2716                     struct task_struct *next)
2717 {
2718         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2719         prepare_lock_switch(rq, next);
2720         prepare_arch_switch(next);
2721 }
2722
2723 /**
2724  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2725  * @rq: runqueue associated with task-switch
2726  * @prev: the thread we just switched away from.
2727  *
2728  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2729  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2730  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2731  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2732  *
2733  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2734  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2735  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2736  * details.)
2737  */
2738 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2739         __releases(rq->lock)
2740 {
2741         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2742         long prev_state;
2743
2744         rq->prev_mm = NULL;
2745
2746         /*
2747          * A task struct has one reference for the use as "current".
2748          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2749          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2750          * the scheduled task must drop that reference.
2751          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2752          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2753          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2754          * be dropped twice.
2755          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2756          */
2757         prev_state = prev->state;
2758         finish_arch_switch(prev);
2759         finish_lock_switch(rq, prev);
2760 #ifdef CONFIG_SMP
2761         if (current->sched_class->post_schedule)
2762                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2763 #endif
2764
2765         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2766         if (mm)
2767                 mmdrop(mm);
2768         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2769                 /*
2770                  * Remove function-return probe instances associated with this
2771                  * task and put them back on the free list.
2772                  */
2773                 kprobe_flush_task(prev);
2774                 put_task_struct(prev);
2775         }
2776 }
2777
2778 /**
2779  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2780  * @prev: the thread we just switched away from.
2781  */
2782 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2783         __releases(rq->lock)
2784 {
2785         struct rq *rq = this_rq();
2786
2787         finish_task_switch(rq, prev);
2788 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2789         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2790         preempt_enable();
2791 #endif
2792         if (current->set_child_tid)
2793                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2794 }
2795
2796 /*
2797  * context_switch - switch to the new MM and the new
2798  * thread's register state.
2799  */
2800 static inline void
2801 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2802                struct task_struct *next)
2803 {
2804         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2805
2806         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2807         ftrace_ctx_switch(rq, prev, next);
2808         mm = next->mm;
2809         oldmm = prev->active_mm;
2810         /*
2811          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2812          * combine the page table reload and the switch backend into
2813          * one hypercall.
2814          */
2815         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2816
2817         if (unlikely(!mm)) {
2818                 next->active_mm = oldmm;
2819                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2820                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2821         } else
2822                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2823
2824         if (unlikely(!prev->mm)) {
2825                 prev->active_mm = NULL;
2826                 rq->prev_mm = oldmm;
2827         }
2828         /*
2829          * Since the runqueue lock will be released by the next
2830          * task (which is an invalid locking op but in the case
2831          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2832          * do an early lockdep release here:
2833          */
2834 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2835         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2836 #endif
2837
2838         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2839         switch_to(prev, next, prev);
2840
2841         barrier();
2842         /*
2843          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2844          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2845          * frame will be invalid.
2846          */
2847         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2848 }
2849
2850 /*
2851  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2852  *
2853  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2854  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2855  * number of context switches performed since bootup.
2856  */
2857 unsigned long nr_running(void)
2858 {
2859         unsigned long i, sum = 0;
2860
2861         for_each_online_cpu(i)
2862                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2863
2864         return sum;
2865 }
2866
2867 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2868 {
2869         unsigned long i, sum = 0;
2870
2871         for_each_possible_cpu(i)
2872                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2873
2874         /*
2875          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2876          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2877          */
2878         if (unlikely((long)sum < 0))
2879                 sum = 0;
2880
2881         return sum;
2882 }
2883
2884 unsigned long long nr_context_switches(void)
2885 {
2886         int i;
2887         unsigned long long sum = 0;
2888
2889         for_each_possible_cpu(i)
2890                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2891
2892         return sum;
2893 }
2894
2895 unsigned long nr_iowait(void)
2896 {
2897         unsigned long i, sum = 0;
2898
2899         for_each_possible_cpu(i)
2900                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2901
2902         return sum;
2903 }
2904
2905 unsigned long nr_active(void)
2906 {
2907         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2908
2909         for_each_online_cpu(i) {
2910                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2911                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2912         }
2913
2914         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2915                 uninterruptible = 0;
2916
2917         return running + uninterruptible;
2918 }
2919
2920 /*
2921  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2922  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2923  */
2924 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2925 {
2926         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2927         int i, scale;
2928
2929         this_rq->nr_load_updates++;
2930
2931         /* Update our load: */
2932         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2933                 unsigned long old_load, new_load;
2934
2935                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2936
2937                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2938                 new_load = this_load;
2939                 /*
2940                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2941                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2942                  * example.
2943                  */
2944                 if (new_load > old_load)
2945                         new_load += scale-1;
2946                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2947         }
2948 }
2949
2950 #ifdef CONFIG_SMP
2951
2952 /*
2953  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2954  *
2955  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2956  * you need to do so manually before calling.
2957  */
2958 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2959         __acquires(rq1->lock)
2960         __acquires(rq2->lock)
2961 {
2962         BUG_ON(!irqs_disabled());
2963         if (rq1 == rq2) {
2964                 spin_lock(&rq1->lock);
2965                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2966         } else {
2967                 if (rq1 < rq2) {
2968                         spin_lock(&rq1->lock);
2969                         spin_lock(&rq2->lock);
2970                 } else {
2971                         spin_lock(&rq2->lock);
2972                         spin_lock(&rq1->lock);
2973                 }
2974         }
2975         update_rq_clock(rq1);
2976         update_rq_clock(rq2);
2977 }
2978
2979 /*
2980  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2981  *
2982  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2983  * you need to do so manually after calling.
2984  */
2985 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2986         __releases(rq1->lock)
2987         __releases(rq2->lock)
2988 {
2989         spin_unlock(&rq1->lock);
2990         if (rq1 != rq2)
2991                 spin_unlock(&rq2->lock);
2992         else
2993                 __release(rq2->lock);
2994 }
2995
2996 /*
2997  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2998  */
2999 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
3000         __releases(this_rq->lock)
3001         __acquires(busiest->lock)
3002         __acquires(this_rq->lock)
3003 {
3004         int ret = 0;
3005
3006         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
3007                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
3008                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3009                 BUG_ON(1);
3010         }
3011         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
3012                 if (busiest < this_rq) {
3013                         spin_unlock(&this_rq->lock);
3014                         spin_lock(&busiest->lock);
3015                         spin_lock(&this_rq->lock);
3016                         ret = 1;
3017                 } else
3018                         spin_lock(&busiest->lock);
3019         }
3020         return ret;
3021 }
3022
3023 /*
3024  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3025  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3026  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3027  * the cpu_allowed mask is restored.
3028  */
3029 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3030 {
3031         struct migration_req req;
3032         unsigned long flags;
3033         struct rq *rq;
3034
3035         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3036         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3037             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3038                 goto out;
3039
3040         /* force the process onto the specified CPU */
3041         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3042                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3043                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3044
3045                 get_task_struct(mt);
3046                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3047                 wake_up_process(mt);
3048                 put_task_struct(mt);
3049                 wait_for_completion(&req.done);
3050
3051                 return;
3052         }
3053 out:
3054         task_rq_unlock(rq, &flags);
3055 }
3056
3057 /*
3058  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3059  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3060  */
3061 void sched_exec(void)
3062 {
3063         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3064         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3065         put_cpu();
3066         if (new_cpu != this_cpu)
3067                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3068 }
3069
3070 /*
3071  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3072  * Both runqueues must be locked.
3073  */
3074 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3075                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3076 {
3077         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3078         set_task_cpu(p, this_cpu);
3079         activate_task(this_rq, p, 0);
3080         /*
3081          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3082          * to be always true for them.
3083          */
3084         check_preempt_curr(this_rq, p);
3085 }
3086
3087 /*
3088  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3089  */
3090 static
3091 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3092                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3093                      int *all_pinned)
3094 {
3095         /*
3096          * We do not migrate tasks that are:
3097          * 1) running (obviously), or
3098          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3099          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3100          */
3101         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3102                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3103                 return 0;
3104         }
3105         *all_pinned = 0;
3106
3107         if (task_running(rq, p)) {
3108                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3109                 return 0;
3110         }
3111
3112         /*
3113          * Aggressive migration if:
3114          * 1) task is cache cold, or
3115          * 2) too many balance attempts have failed.
3116          */
3117
3118         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3119                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3120 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3121                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3122                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3123                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3124                 }
3125 #endif
3126                 return 1;
3127         }
3128
3129         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3130                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3131                 return 0;
3132         }
3133         return 1;
3134 }
3135
3136 static unsigned long
3137 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3138               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3139               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3140               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3141 {
3142         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3143         struct task_struct *p;
3144         long rem_load_move = max_load_move;
3145
3146         if (max_load_move == 0)
3147                 goto out;
3148
3149         pinned = 1;
3150
3151         /*
3152          * Start the load-balancing iterator:
3153          */
3154         p = iterator->start(iterator->arg);
3155 next:
3156         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3157                 goto out;
3158         /*
3159          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3160          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3161          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3162          */
3163         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3164                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3165         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3166             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3167                 p = iterator->next(iterator->arg);
3168                 goto next;
3169         }
3170
3171         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3172         pulled++;
3173         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3174
3175         /*
3176          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3177          */
3178         if (rem_load_move > 0) {
3179                 if (p->prio < *this_best_prio)
3180                         *this_best_prio = p->prio;
3181                 p = iterator->next(iterator->arg);
3182                 goto next;
3183         }
3184 out:
3185         /*
3186          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3187          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3188          * inside pull_task().
3189          */
3190         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3191
3192         if (all_pinned)
3193                 *all_pinned = pinned;
3194
3195         return max_load_move - rem_load_move;
3196 }
3197
3198 /*
3199  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3200  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3201  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3202  *
3203  * Called with both runqueues locked.
3204  */
3205 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3206                       unsigned long max_load_move,
3207                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3208                       int *all_pinned)
3209 {
3210         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3211         unsigned long total_load_moved = 0;
3212         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3213
3214         do {
3215                 total_load_moved +=
3216                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3217                                 max_load_move - total_load_moved,
3218                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3219                 class = class->next;
3220         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3221
3222         return total_load_moved > 0;
3223 }
3224
3225 static int
3226 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3227                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3228                    struct rq_iterator *iterator)
3229 {
3230         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3231         int pinned = 0;
3232
3233         while (p) {
3234                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3235                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3236                         /*
3237                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3238                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3239                          * stats here rather than inside pull_task().
3240                          */
3241                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3242
3243                         return 1;
3244                 }
3245                 p = iterator->next(iterator->arg);
3246         }
3247
3248         return 0;
3249 }
3250
3251 /*
3252  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3253  * part of active balancing operations within "domain".
3254  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3255  *
3256  * Called with both runqueues locked.
3257  */
3258 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3259                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3260 {
3261         const struct sched_class *class;
3262
3263         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3264                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3265                         return 1;
3266
3267         return 0;
3268 }
3269
3270 /*
3271  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3272  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3273  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3274  */
3275 static struct sched_group *
3276 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3277                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3278                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3279 {
3280         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3281         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3282         unsigned long max_pull;
3283         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3284         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3285         int load_idx, group_imb = 0;
3286 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3287         int power_savings_balance = 1;
3288         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3289         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3290         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3291 #endif
3292
3293         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3294         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3295         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3296         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3297                 load_idx = sd->busy_idx;
3298         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3299                 load_idx = sd->newidle_idx;
3300         else
3301                 load_idx = sd->idle_idx;
3302
3303         do {
3304                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3305                 int local_group;
3306                 int i;
3307                 int __group_imb = 0;
3308                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3309                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3310
3311                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3312
3313                 if (local_group)
3314                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3315
3316                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3317                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3318                 max_cpu_load = 0;
3319                 min_cpu_load = ~0UL;
3320
3321                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3322                         struct rq *rq;
3323
3324                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3325                                 continue;
3326
3327                         rq = cpu_rq(i);
3328
3329                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3330                                 *sd_idle = 0;
3331
3332                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3333                         if (local_group) {
3334                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3335                                         first_idle_cpu = 1;
3336                                         balance_cpu = i;
3337                                 }
3338
3339                                 load = target_load(i, load_idx);
3340                         } else {
3341                                 load = source_load(i, load_idx);
3342                                 if (load > max_cpu_load)
3343                                         max_cpu_load = load;
3344                                 if (min_cpu_load > load)
3345                                         min_cpu_load = load;
3346                         }
3347
3348                         avg_load += load;
3349                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3350                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3351                 }
3352
3353                 /*
3354                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3355                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3356                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3357                  * to do the newly idle load balance.
3358                  */
3359                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3360                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3361                         *balance = 0;
3362                         goto ret;
3363                 }
3364
3365                 total_load += avg_load;
3366                 total_pwr += group->__cpu_power;
3367
3368                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3369                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3370                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3371
3372                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3373                         __group_imb = 1;
3374
3375                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3376
3377                 if (local_group) {
3378                         this_load = avg_load;
3379                         this = group;
3380                         this_nr_running = sum_nr_running;
3381                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3382                 } else if (avg_load > max_load &&
3383                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3384                         max_load = avg_load;
3385                         busiest = group;
3386                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3387                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3388                         group_imb = __group_imb;
3389                 }
3390
3391 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3392                 /*
3393                  * Busy processors will not participate in power savings
3394                  * balance.
3395                  */
3396                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3397                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3398                         goto group_next;
3399
3400                 /*
3401                  * If the local group is idle or completely loaded
3402                  * no need to do power savings balance at this domain
3403                  */
3404                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3405                                     !this_nr_running))
3406                         power_savings_balance = 0;
3407
3408                 /*
3409                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3410                  * don't include that group in power savings calculations
3411                  */
3412                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3413                     || !sum_nr_running)
3414                         goto group_next;
3415
3416                 /*
3417                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3418                  * This is the group from where we need to pick up the load
3419                  * for saving power
3420                  */
3421                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3422                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3423                      first_cpu(group->cpumask) <
3424                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3425                         group_min = group;
3426                         min_nr_running = sum_nr_running;
3427                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3428                                                 sum_nr_running;
3429                 }
3430
3431                 /*
3432                  * Calculate the group which is almost near its
3433                  * capacity but still has some space to pick up some load
3434                  * from other group and save more power
3435                  */
3436                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3437                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3438                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3439                              first_cpu(group->cpumask) >
3440                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3441                                 group_leader = group;
3442                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3443                         }
3444                 }
3445 group_next:
3446 #endif
3447                 group = group->next;
3448         } while (group != sd->groups);
3449
3450         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3451                 goto out_balanced;
3452
3453         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3454
3455         if (this_load >= avg_load ||
3456                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3457                 goto out_balanced;
3458
3459         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3460         if (group_imb)
3461                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3462
3463         /*
3464          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3465          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3466          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3467          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3468          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3469          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3470          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3471          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3472          * appear as very large values with unsigned longs.
3473          */
3474         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3475                 goto out_balanced;
3476
3477         /*
3478          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3479          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3480          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3481          */
3482         if (max_load < avg_load) {
3483                 *imbalance = 0;
3484                 goto small_imbalance;
3485         }
3486
3487         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3488         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3489
3490         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3491         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3492                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3493                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3494
3495         /*
3496          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3497          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3498          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3499          * moved
3500          */
3501         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3502                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3503                 unsigned int imbn;
3504
3505 small_imbalance:
3506                 pwr_move = pwr_now = 0;
3507                 imbn = 2;
3508                 if (this_nr_running) {
3509                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3510                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3511                                 imbn = 1;
3512                 } else
3513                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3514
3515                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3516                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3517                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3518                         return busiest;
3519                 }
3520
3521                 /*
3522                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3523                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3524                  * moving them.
3525                  */
3526
3527                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3528                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3529                 pwr_now += this->__cpu_power *
3530                                 min(this_load_per_task, this_load);
3531                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3532
3533                 /* Amount of load we'd subtract */
3534                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3535                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3536                 if (max_load > tmp)
3537                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3538                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3539
3540                 /* Amount of load we'd add */
3541                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3542                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3543                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3544                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3545                 else
3546                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3547                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3548                 pwr_move += this->__cpu_power *
3549                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3550                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3551
3552                 /* Move if we gain throughput */
3553                 if (pwr_move > pwr_now)
3554                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3555         }
3556
3557         return busiest;
3558
3559 out_balanced:
3560 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3561         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3562                 goto ret;
3563
3564         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3565                 *imbalance = min_load_per_task;
3566                 return group_min;
3567         }
3568 #endif
3569 ret:
3570         *imbalance = 0;
3571         return NULL;
3572 }
3573
3574 /*
3575  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3576  */
3577 static struct rq *
3578 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3579                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3580 {
3581         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3582         unsigned long max_load = 0;
3583         int i;
3584
3585         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3586                 unsigned long wl;
3587
3588                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3589                         continue;
3590
3591                 rq = cpu_rq(i);
3592                 wl = weighted_cpuload(i);
3593
3594                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3595                         continue;
3596
3597                 if (wl > max_load) {
3598                         max_load = wl;
3599                         busiest = rq;
3600                 }
3601         }
3602
3603         return busiest;
3604 }
3605
3606 /*
3607  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3608  * so long as it is large enough.
3609  */
3610 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3611
3612 /*
3613  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3614  * tasks if there is an imbalance.
3615  */
3616 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3617                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3618                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3619 {
3620         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3621         struct sched_group *group;
3622         unsigned long imbalance;
3623         struct rq *busiest;
3624         unsigned long flags;
3625         int unlock_aggregate;
3626
3627         cpus_setall(*cpus);
3628
3629         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3630
3631         /*
3632          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3633          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3634          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3635          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3636          */
3637         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3638             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3639                 sd_idle = 1;
3640
3641         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3642
3643 redo:
3644         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3645                                    cpus, balance);
3646
3647         if (*balance == 0)
3648                 goto out_balanced;
3649
3650         if (!group) {
3651                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3652                 goto out_balanced;
3653         }
3654
3655         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3656         if (!busiest) {
3657                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3658                 goto out_balanced;
3659         }
3660
3661         BUG_ON(busiest == this_rq);
3662
3663         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3664
3665         ld_moved = 0;
3666         if (busiest->nr_running > 1) {
3667                 /*
3668                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3669                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3670                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3671                  * correctly treated as an imbalance.
3672                  */
3673                 local_irq_save(flags);
3674                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3675                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3676                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3677                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3678                 local_irq_restore(flags);
3679
3680                 /*
3681                  * some other cpu did the load balance for us.
3682                  */
3683                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3684                         resched_cpu(this_cpu);
3685
3686                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3687                 if (unlikely(all_pinned)) {
3688                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3689                         if (!cpus_empty(*cpus))
3690                                 goto redo;
3691                         goto out_balanced;
3692                 }
3693         }
3694
3695         if (!ld_moved) {
3696                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3697                 sd->nr_balance_failed++;
3698
3699                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3700
3701                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3702
3703                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3704                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3705                          */
3706                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3707                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3708                                 all_pinned = 1;
3709                                 goto out_one_pinned;
3710                         }
3711
3712                         if (!busiest->active_balance) {
3713                                 busiest->active_balance = 1;
3714                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3715                                 active_balance = 1;
3716                         }
3717                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3718                         if (active_balance)
3719                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3720
3721                         /*
3722                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3723                          * counter.
3724                          */
3725                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3726                 }
3727         } else
3728                 sd->nr_balance_failed = 0;
3729
3730         if (likely(!active_balance)) {
3731                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3732                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3733         } else {
3734                 /*
3735                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3736                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3737                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3738                  * move_tasks).
3739                  */
3740                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3741                         sd->balance_interval *= 2;
3742         }
3743
3744         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3745             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3746                 ld_moved = -1;
3747
3748         goto out;
3749
3750 out_balanced:
3751         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3752
3753         sd->nr_balance_failed = 0;
3754
3755 out_one_pinned:
3756         /* tune up the balancing interval */
3757         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3758                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3759                 sd->balance_interval *= 2;
3760
3761         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3762             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3763                 ld_moved = -1;
3764         else
3765                 ld_moved = 0;
3766 out:
3767         if (unlock_aggregate)
3768                 put_aggregate(sd);
3769         return ld_moved;
3770 }
3771
3772 /*
3773  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3774  * tasks if there is an imbalance.
3775  *
3776  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3777  * this_rq is locked.
3778  */
3779 static int
3780 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3781                         cpumask_t *cpus)
3782 {
3783         struct sched_group *group;
3784         struct rq *busiest = NULL;
3785         unsigned long imbalance;
3786         int ld_moved = 0;
3787         int sd_idle = 0;
3788         int all_pinned = 0;
3789
3790         cpus_setall(*cpus);
3791
3792         /*
3793          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3794          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3795          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3796          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3797          */
3798         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3799             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3800                 sd_idle = 1;
3801
3802         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3803 redo:
3804         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3805                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3806         if (!group) {
3807                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3808                 goto out_balanced;
3809         }
3810
3811         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3812         if (!busiest) {
3813                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3814                 goto out_balanced;
3815         }
3816
3817         BUG_ON(busiest == this_rq);
3818
3819         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3820
3821         ld_moved = 0;
3822         if (busiest->nr_running > 1) {
3823                 /* Attempt to move tasks */
3824                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3825                 /* this_rq->clock is already updated */
3826                 update_rq_clock(busiest);
3827                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3828                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3829                                         &all_pinned);
3830                 spin_unlock(&busiest->lock);
3831
3832                 if (unlikely(all_pinned)) {
3833                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3834                         if (!cpus_empty(*cpus))
3835                                 goto redo;
3836                 }
3837         }
3838
3839         if (!ld_moved) {
3840                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3841                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3842                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3843                         return -1;
3844         } else
3845                 sd->nr_balance_failed = 0;
3846
3847         return ld_moved;
3848
3849 out_balanced:
3850         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3851         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3852             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3853                 return -1;
3854         sd->nr_balance_failed = 0;
3855
3856         return 0;
3857 }
3858
3859 /*
3860  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3861  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3862  */
3863 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3864 {
3865         struct sched_domain *sd;
3866         int pulled_task = -1;
3867         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3868         cpumask_t tmpmask;
3869
3870         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3871                 unsigned long interval;
3872
3873                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3874                         continue;
3875
3876                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3877                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3878                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3879                                                            sd, &tmpmask);
3880
3881                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3882                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3883                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3884                 if (pulled_task)
3885                         break;
3886         }
3887         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3888                 /*
3889                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3890                  * a busy processor. So reset next_balance.
3891                  */
3892                 this_rq->next_balance = next_balance;
3893         }
3894 }
3895
3896 /*
3897  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3898  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3899  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3900  * logical imbalances.
3901  *
3902  * Called with busiest_rq locked.
3903  */
3904 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3905 {
3906         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3907         struct sched_domain *sd;
3908         struct rq *target_rq;
3909
3910         /* Is there any task to move? */
3911         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3912                 return;
3913
3914         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3915
3916         /*
3917          * This condition is "impossible", if it occurs
3918          * we need to fix it. Originally reported by
3919          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3920          */
3921         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3922
3923         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3924         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3925         update_rq_clock(busiest_rq);
3926         update_rq_clock(target_rq);
3927
3928         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3929         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3930                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3931                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3932                                 break;
3933         }
3934
3935         if (likely(sd)) {
3936                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3937
3938                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3939                                   sd, CPU_IDLE))
3940                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3941                 else
3942                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3943         }
3944         spin_unlock(&target_rq->lock);
3945 }
3946
3947 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3948 static struct {
3949         atomic_t load_balancer;
3950         cpumask_t cpu_mask;
3951 } nohz ____cacheline_aligned = {
3952         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3953         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3954 };
3955
3956 /*
3957  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3958  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3959  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3960  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3961  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3962  * arrives...
3963  *
3964  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3965  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3966  * nohz.cpu_mask..
3967  *
3968  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3969  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3970  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3971  * there is no need for ilb owner.
3972  *
3973  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3974  * next busy scheduler_tick()
3975  */
3976 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3977 {
3978         int cpu = smp_processor_id();
3979
3980         if (stop_tick) {
3981                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3982                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3983
3984                 /*
3985                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3986                  */
3987                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3988                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3989                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3990                                 BUG();
3991                         return 0;
3992                 }
3993
3994                 /* time for ilb owner also to sleep */
3995                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3996                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3997                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3998                         return 0;
3999                 }
4000
4001                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4002                         /* make me the ilb owner */
4003                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4004                                 return 1;
4005                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4006                         return 1;
4007         } else {
4008                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4009                         return 0;
4010
4011                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4012
4013                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4014                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4015                                 BUG();
4016         }
4017         return 0;
4018 }
4019 #endif
4020
4021 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4022
4023 /*
4024  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4025  * and initiates a balancing operation if so.
4026  *
4027  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4028  */
4029 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4030 {
4031         int balance = 1;
4032         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4033         unsigned long interval;
4034         struct sched_domain *sd;
4035         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4036         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4037         int update_next_balance = 0;
4038         cpumask_t tmp;
4039
4040         for_each_domain(cpu, sd) {
4041                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4042                         continue;
4043
4044                 interval = sd->balance_interval;
4045                 if (idle != CPU_IDLE)
4046                         interval *= sd->busy_factor;
4047
4048                 /* scale ms to jiffies */
4049                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4050                 if (unlikely(!interval))
4051                         interval = 1;
4052                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4053                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4054
4055
4056                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4057                         if (!spin_trylock(&balancing))
4058                                 goto out;
4059                 }
4060
4061                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4062                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4063                                 /*
4064                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4065                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4066                                  * not idle.
4067                                  */
4068                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4069                         }
4070                         sd->last_balance = jiffies;
4071                 }
4072                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4073                         spin_unlock(&balancing);
4074 out:
4075                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4076                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4077                         update_next_balance = 1;
4078                 }
4079
4080                 /*
4081                  * Stop the load balance at this level. There is another
4082                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4083                  * actively.
4084                  */
4085                 if (!balance)
4086                         break;
4087         }
4088
4089         /*
4090          * next_balance will be updated only when there is a need.
4091          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4092          * updated.
4093          */
4094         if (likely(update_next_balance))
4095                 rq->next_balance = next_balance;
4096 }
4097
4098 /*
4099  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4100  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4101  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4102  */
4103 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4104 {
4105         int this_cpu = smp_processor_id();
4106         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4107         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4108                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4109
4110         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4111
4112 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4113         /*
4114          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4115          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4116          * stopped.
4117          */
4118         if (this_rq->idle_at_tick &&
4119             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4120                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4121                 struct rq *rq;
4122                 int balance_cpu;
4123
4124                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4125                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4126                         /*
4127                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4128                          * work being done for other cpus. Next load
4129                          * balancing owner will pick it up.
4130                          */
4131                         if (need_resched())
4132                                 break;
4133
4134                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4135
4136                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4137                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4138                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4139                 }
4140         }
4141 #endif
4142 }
4143
4144 /*
4145  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4146  *
4147  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4148  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4149  * if the whole system is idle.
4150  */
4151 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4152 {
4153 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4154         /*
4155          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4156          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4157          * load balancer.
4158          */
4159         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4160                 rq->in_nohz_recently = 0;
4161
4162                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4163                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4164                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4165                 }
4166
4167                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4168                         /*
4169                          * simple selection for now: Nominate the
4170                          * first cpu in the nohz list to be the next
4171                          * ilb owner.
4172                          *
4173                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4174                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4175                          */
4176                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4177
4178                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4179                                 resched_cpu(ilb);
4180                 }
4181         }
4182
4183         /*
4184          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4185          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4186          */
4187         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4188             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4189                 resched_cpu(cpu);
4190                 return;
4191         }
4192
4193         /*
4194          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4195          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4196          */
4197         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4198             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4199                 return;
4200 #endif
4201         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4202                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4203 }
4204
4205 #else   /* CONFIG_SMP */
4206
4207 /*
4208  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4209  */
4210 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4211 {
4212 }
4213
4214 #endif
4215
4216 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4217
4218 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4219
4220 /*
4221  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4222  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4223  */
4224 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4225 {
4226         unsigned long flags;
4227         u64 ns, delta_exec;
4228         struct rq *rq;
4229
4230         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4231         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4232         if (task_current(rq, p)) {
4233                 update_rq_clock(rq);
4234                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4235                 if ((s64)delta_exec > 0)
4236                         ns += delta_exec;
4237         }
4238         task_rq_unlock(rq, &flags);
4239
4240         return ns;
4241 }
4242
4243 /*
4244  * Account user cpu time to a process.
4245  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4246  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4247  */
4248 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4249 {
4250         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4251         cputime64_t tmp;
4252
4253         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4254
4255         /* Add user time to cpustat. */
4256         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4257         if (TASK_NICE(p) > 0)
4258                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4259         else
4260                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4261 }
4262
4263 /*
4264  * Account guest cpu time to a process.
4265  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4266  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4267  */
4268 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4269 {
4270         cputime64_t tmp;
4271         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4272
4273         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4274
4275         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4276         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4277
4278         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4279         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4280 }
4281
4282 /*
4283  * Account scaled user cpu time to a process.
4284  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4285  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4286  */
4287 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4288 {
4289         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4290 }
4291
4292 /*
4293  * Account system cpu time to a process.
4294  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4295  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4296  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4297  */
4298 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4299                          cputime_t cputime)
4300 {
4301         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4302         struct rq *rq = this_rq();
4303         cputime64_t tmp;
4304
4305         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4306                 account_guest_time(p, cputime);
4307                 return;
4308         }
4309
4310         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4311
4312         /* Add system time to cpustat. */
4313         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4314         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4315                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4316         else if (softirq_count())
4317                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4318         else if (p != rq->idle)
4319                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4320         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4321                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4322         else
4323                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4324         /* Account for system time used */
4325         acct_update_integrals(p);
4326 }
4327
4328 /*
4329  * Account scaled system cpu time to a process.
4330  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4331  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4332  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4333  */
4334 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4335 {
4336         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4337 }
4338
4339 /*
4340  * Account for involuntary wait time.
4341  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4342  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4343  */
4344 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4345 {
4346         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4347         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4348         struct rq *rq = this_rq();
4349
4350         if (p == rq->idle) {
4351                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4352                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4353                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4354                 else
4355                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4356         } else
4357                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4358 }
4359
4360 /*
4361  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4362  * We call it with interrupts disabled.
4363  *
4364  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4365  * timeslices.
4366  */
4367 void scheduler_tick(void)
4368 {
4369         int cpu = smp_processor_id();
4370         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4371         struct task_struct *curr = rq->curr;
4372
4373         sched_clock_tick();
4374
4375         spin_lock(&rq->lock);
4376         update_rq_clock(rq);
4377         update_cpu_load(rq);
4378         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4379         spin_unlock(&rq->lock);
4380
4381 #ifdef CONFIG_SMP
4382         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4383         trigger_load_balance(rq, cpu);
4384 #endif
4385 }
4386
4387 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4388                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4389
4390 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4391 {
4392         if (in_lock_functions(addr)) {
4393                 addr = CALLER_ADDR2;
4394                 if (in_lock_functions(addr))
4395                         addr = CALLER_ADDR3;
4396         }
4397         return addr;
4398 }
4399
4400 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4401 {
4402 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4403         /*
4404          * Underflow?
4405          */
4406         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4407                 return;
4408 #endif
4409         preempt_count() += val;
4410 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4411         /*
4412          * Spinlock count overflowing soon?
4413          */
4414         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4415                                 PREEMPT_MASK - 10);
4416 #endif
4417         if (preempt_count() == val)
4418                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4419 }
4420 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4421
4422 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4423 {
4424 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4425         /*
4426          * Underflow?
4427          */
4428         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4429                 return;
4430         /*
4431          * Is the spinlock portion underflowing?
4432          */
4433         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4434                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4435                 return;
4436 #endif
4437
4438         if (preempt_count() == val)
4439                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4440         preempt_count() -= val;
4441 }
4442 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4443
4444 #endif
4445
4446 /*
4447  * Print scheduling while atomic bug:
4448  */
4449 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4450 {
4451         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4452
4453         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4454                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4455
4456         debug_show_held_locks(prev);
4457         if (irqs_disabled())
4458                 print_irqtrace_events(prev);
4459
4460         if (regs)
4461                 show_regs(regs);
4462         else
4463                 dump_stack();
4464 }
4465
4466 /*
4467  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4468  */
4469 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4470 {
4471         /*
4472          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4473          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4474          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4475          */
4476         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4477                 __schedule_bug(prev);
4478
4479         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4480
4481         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4482 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4483         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4484                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4485                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4486         }
4487 #endif
4488 }
4489
4490 /*
4491  * Pick up the highest-prio task:
4492  */
4493 static inline struct task_struct *
4494 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4495 {
4496         const struct sched_class *class;
4497         struct task_struct *p;
4498
4499         /*
4500          * Optimization: we know that if all tasks are in
4501          * the fair class we can call that function directly:
4502          */
4503         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4504                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4505                 if (likely(p))
4506                         return p;
4507         }
4508
4509         class = sched_class_highest;
4510         for ( ; ; ) {
4511                 p = class->pick_next_task(rq);
4512                 if (p)
4513                         return p;
4514                 /*
4515                  * Will never be NULL as the idle class always
4516                  * returns a non-NULL p:
4517                  */
4518                 class = class->next;
4519         }
4520 }
4521
4522 /*
4523  * schedule() is the main scheduler function.
4524  */
4525 asmlinkage void __sched schedule(void)
4526 {
4527         struct task_struct *prev, *next;
4528         unsigned long *switch_count;
4529         struct rq *rq;
4530         int cpu;
4531
4532 need_resched:
4533         preempt_disable();
4534         cpu = smp_processor_id();
4535         rq = cpu_rq(cpu);
4536         rcu_qsctr_inc(cpu);
4537         prev = rq->curr;
4538         switch_count = &prev->nivcsw;
4539
4540         release_kernel_lock(prev);
4541 need_resched_nonpreemptible:
4542
4543         schedule_debug(prev);
4544
4545         hrtick_clear(rq);
4546
4547         /*
4548          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4549          */
4550         local_irq_disable();
4551         update_rq_clock(rq);
4552         spin_lock(&rq->lock);
4553         clear_tsk_need_resched(prev);
4554
4555         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4556                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4557                                 signal_pending(prev))) {
4558                         prev->state = TASK_RUNNING;
4559                 } else {
4560                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4561                 }
4562                 switch_count = &prev->nvcsw;
4563         }
4564
4565 #ifdef CONFIG_SMP
4566         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4567                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4568 #endif
4569
4570         if (unlikely(!rq->nr_running))
4571                 idle_balance(cpu, rq);
4572
4573         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4574         next = pick_next_task(rq, prev);
4575
4576         if (likely(prev != next)) {
4577                 sched_info_switch(prev, next);
4578
4579                 rq->nr_switches++;
4580                 rq->curr = next;
4581                 ++*switch_count;
4582
4583                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4584                 /*
4585                  * the context switch might have flipped the stack from under
4586                  * us, hence refresh the local variables.
4587                  */
4588                 cpu = smp_processor_id();
4589                 rq = cpu_rq(cpu);
4590         } else
4591                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4592
4593         hrtick_set(rq);
4594
4595         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4596                 goto need_resched_nonpreemptible;
4597
4598         preempt_enable_no_resched();
4599         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4600                 goto need_resched;
4601 }
4602 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4603
4604 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4605 /*
4606  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4607  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4608  * occur there and call schedule directly.
4609  */
4610 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4611 {
4612         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4613
4614         /*
4615          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4616          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4617          */
4618         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4619                 return;
4620
4621         do {
4622                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4623                 schedule();
4624                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4625
4626                 /*
4627                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4628                  * between schedule and now.
4629                  */
4630                 barrier();
4631         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4632 }
4633 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4634
4635 /*
4636  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4637  * off of irq context.
4638  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4639  * protect us against recursive calling from irq.
4640  */
4641 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4642 {
4643         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4644
4645         /* Catch callers which need to be fixed */
4646         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4647
4648         do {
4649                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4650                 local_irq_enable();
4651                 schedule();
4652                 local_irq_disable();
4653                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4654
4655                 /*
4656                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4657                  * between schedule and now.
4658                  */
4659                 barrier();
4660         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4661 }
4662
4663 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4664
4665 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4666                           void *key)
4667 {
4668         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4669 }
4670 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4671
4672 /*
4673  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4674  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4675  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4676  *
4677  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4678  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4679  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4680  */
4681 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4682                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4683 {
4684         wait_queue_t *curr, *next;
4685
4686         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4687                 unsigned flags = curr->flags;
4688
4689                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4690                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4691                         break;
4692         }
4693 }
4694
4695 /**
4696  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4697  * @q: the waitqueue
4698  * @mode: which threads
4699  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4700  * @key: is directly passed to the wakeup function
4701  */
4702 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4703                         int nr_exclusive, void *key)
4704 {
4705         unsigned long flags;
4706
4707         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4708         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4709         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4710 }
4711 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4712
4713 /*
4714  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4715  */
4716 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4717 {
4718         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4719 }
4720
4721 /**
4722  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4723  * @q: the waitqueue
4724  * @mode: which threads
4725  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4726  *
4727  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4728  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4729  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4730  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4731  *
4732  * On UP it can prevent extra preemption.
4733  */
4734 void
4735 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4736 {
4737         unsigned long flags;
4738         int sync = 1;
4739
4740         if (unlikely(!q))
4741                 return;
4742
4743         if (unlikely(!nr_exclusive))
4744                 sync = 0;
4745
4746         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4747         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4748         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4749 }
4750 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4751
4752 void complete(struct completion *x)
4753 {
4754         unsigned long flags;
4755
4756         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4757         x->done++;
4758         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4759         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4760 }
4761 EXPORT_SYMBOL(complete);
4762
4763 void complete_all(struct completion *x)
4764 {
4765         unsigned long flags;
4766
4767         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4768         x->done += UINT_MAX/2;
4769         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4770         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4771 }
4772 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4773
4774 static inline long __sched
4775 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4776 {
4777         if (!x->done) {
4778                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4779
4780                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4781                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4782                 do {
4783                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4784                              signal_pending(current)) ||
4785                             (state == TASK_KILLABLE &&
4786                              fatal_signal_pending(current))) {
4787                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4788                                 return -ERESTARTSYS;
4789                         }
4790                         __set_current_state(state);
4791                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4792                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4793                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4794                         if (!timeout) {
4795                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4796                                 return timeout;
4797                         }
4798                 } while (!x->done);
4799                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4800         }
4801         x->done--;
4802         return timeout;
4803 }
4804
4805 static long __sched
4806 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4807 {
4808         might_sleep();
4809
4810         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4811         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4812         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4813         return timeout;
4814 }
4815
4816 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4817 {
4818         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4819 }
4820 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4821
4822 unsigned long __sched
4823 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4824 {
4825         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4826 }
4827 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4828
4829 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4830 {
4831         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4832         if (t == -ERESTARTSYS)
4833                 return t;
4834         return 0;
4835 }
4836 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4837
4838 unsigned long __sched
4839 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4840                                           unsigned long timeout)
4841 {
4842         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4843 }
4844 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4845
4846 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4847 {
4848         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4849         if (t == -ERESTARTSYS)
4850                 return t;
4851         return 0;
4852 }
4853 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4854
4855 static long __sched
4856 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4857 {
4858         unsigned long flags;
4859         wait_queue_t wait;
4860
4861         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4862
4863         __set_current_state(state);
4864
4865         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4866         __add_wait_queue(q, &wait);
4867         spin_unlock(&q->lock);
4868         timeout = schedule_timeout(timeout);
4869         spin_lock_irq(&q->lock);
4870         __remove_wait_queue(q, &wait);
4871         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4872
4873         return timeout;
4874 }
4875
4876 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4877 {
4878         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4879 }
4880 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4881
4882 long __sched
4883 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4884 {
4885         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4886 }
4887 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4888
4889 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4890 {
4891         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4892 }
4893 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4894
4895 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4896 {
4897         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4898 }
4899 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4900
4901 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4902
4903 /*
4904  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4905  * @p: task
4906  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4907  *
4908  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4909  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4910  *
4911  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4912  */
4913 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4914 {
4915         unsigned long flags;
4916         int oldprio, on_rq, running;
4917         struct rq *rq;
4918         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4919
4920         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4921
4922         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4923         update_rq_clock(rq);
4924
4925         oldprio = p->prio;
4926         on_rq = p->se.on_rq;
4927         running = task_current(rq, p);
4928         if (on_rq)
4929                 dequeue_task(rq, p, 0);
4930         if (running)
4931                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4932
4933         if (rt_prio(prio))
4934                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4935         else
4936                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4937
4938         p->prio = prio;
4939
4940         if (running)
4941                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4942         if (on_rq) {
4943                 enqueue_task(rq, p, 0);
4944
4945                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4946         }
4947         task_rq_unlock(rq, &flags);
4948 }
4949
4950 #endif
4951
4952 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4953 {
4954         int old_prio, delta, on_rq;
4955         unsigned long flags;
4956         struct rq *rq;
4957
4958         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4959                 return;
4960         /*
4961          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4962          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4963          */
4964         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4965         update_rq_clock(rq);
4966         /*
4967          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4968          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4969          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4970          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4971          */
4972         if (task_has_rt_policy(p)) {
4973                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4974                 goto out_unlock;
4975         }
4976         on_rq = p->se.on_rq;
4977         if (on_rq)
4978                 dequeue_task(rq, p, 0);
4979
4980         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4981         set_load_weight(p);
4982         old_prio = p->prio;
4983         p->prio = effective_prio(p);
4984         delta = p->prio - old_prio;
4985
4986         if (on_rq) {
4987                 enqueue_task(rq, p, 0);
4988                 /*
4989                  * If the task increased its priority or is running and
4990                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4991                  */
4992                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4993                         resched_task(rq->curr);
4994         }
4995 out_unlock:
4996         task_rq_unlock(rq, &flags);
4997 }
4998 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4999
5000 /*
5001  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5002  * @p: task
5003  * @nice: nice value
5004  */
5005 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5006 {
5007         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5008         int nice_rlim = 20 - nice;
5009
5010         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5011                 capable(CAP_SYS_NICE));
5012 }
5013
5014 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5015
5016 /*
5017  * sys_nice - change the priority of the current process.
5018  * @increment: priority increment
5019  *
5020  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5021  * does similar things.
5022  */
5023 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5024 {
5025         long nice, retval;
5026
5027         /*
5028          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5029          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5030          * and we have a single winner.
5031          */
5032         if (increment < -40)
5033                 increment = -40;
5034         if (increment > 40)
5035                 increment = 40;
5036
5037         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5038         if (nice < -20)
5039                 nice = -20;
5040         if (nice > 19)
5041                 nice = 19;
5042
5043         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5044                 return -EPERM;
5045
5046         retval = security_task_setnice(current, nice);
5047         if (retval)
5048                 return retval;
5049
5050         set_user_nice(current, nice);
5051         return 0;
5052 }
5053
5054 #endif
5055
5056 /**
5057  * task_prio - return the priority value of a given task.
5058  * @p: the task in question.
5059  *
5060  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5061  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5062  * around 0, value goes from -16 to +15.
5063  */
5064 int task_prio(const struct task_struct *p)
5065 {
5066         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5067 }
5068
5069 /**
5070  * task_nice - return the nice value of a given task.
5071  * @p: the task in question.
5072  */
5073 int task_nice(const struct task_struct *p)
5074 {
5075         return TASK_NICE(p);
5076 }
5077 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5078
5079 /**
5080  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5081  * @cpu: the processor in question.
5082  */
5083 int idle_cpu(int cpu)
5084 {
5085         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5086 }
5087
5088 /**
5089  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5090  * @cpu: the processor in question.
5091  */
5092 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5093 {
5094         return cpu_rq(cpu)->idle;
5095 }
5096
5097 /**
5098  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5099  * @pid: the pid in question.
5100  */
5101 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5102 {
5103         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5104 }
5105
5106 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5107 static void
5108 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5109 {
5110         BUG_ON(p->se.on_rq);
5111
5112         p->policy = policy;
5113         switch (p->policy) {
5114         case SCHED_NORMAL:
5115         case SCHED_BATCH:
5116         case SCHED_IDLE:
5117                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5118                 break;
5119         case SCHED_FIFO:
5120         case SCHED_RR:
5121                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5122                 break;
5123         }
5124
5125         p->rt_priority = prio;
5126         p->normal_prio = normal_prio(p);
5127         /* we are holding p->pi_lock already */
5128         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5129         set_load_weight(p);
5130 }
5131
5132 /**
5133  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5134  * @p: the task in question.
5135  * @policy: new policy.
5136  * @param: structure containing the new RT priority.
5137  *
5138  * NOTE that the task may be already dead.
5139  */
5140 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5141                        struct sched_param *param)
5142 {
5143         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5144         unsigned long flags;
5145         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5146         struct rq *rq;
5147
5148         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5149         BUG_ON(in_interrupt());
5150 recheck:
5151         /* double check policy once rq lock held */
5152         if (policy < 0)
5153                 policy = oldpolicy = p->policy;
5154         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5155                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5156                         policy != SCHED_IDLE)
5157                 return -EINVAL;
5158         /*
5159          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5160          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5161          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5162          */
5163         if (param->sched_priority < 0 ||
5164             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5165             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5166                 return -EINVAL;
5167         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5168                 return -EINVAL;
5169
5170         /*
5171          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5172          */
5173         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5174                 if (rt_policy(policy)) {
5175                         unsigned long rlim_rtprio;
5176
5177                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5178                                 return -ESRCH;
5179                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5180                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5181
5182                         /* can't set/change the rt policy */
5183                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5184                                 return -EPERM;
5185
5186                         /* can't increase priority */
5187                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5188                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5189                                 return -EPERM;
5190                 }
5191                 /*
5192                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5193                  * move out of SCHED_IDLE either:
5194                  */
5195                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5196                         return -EPERM;
5197
5198                 /* can't change other user's priorities */
5199                 if ((current->euid != p->euid) &&
5200                     (current->euid != p->uid))
5201                         return -EPERM;
5202         }
5203
5204 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5205         /*
5206          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5207          * assigned.
5208          */
5209         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5210                 return -EPERM;
5211 #endif
5212
5213         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5214         if (retval)
5215                 return retval;
5216         /*
5217          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5218          * changing the priority of the task:
5219          */
5220         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5221         /*
5222          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5223          * runqueue lock must be held.
5224          */
5225         rq = __task_rq_lock(p);
5226         /* recheck policy now with rq lock held */
5227         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5228                 policy = oldpolicy = -1;
5229                 __task_rq_unlock(rq);
5230                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5231                 goto recheck;
5232         }
5233         update_rq_clock(rq);
5234         on_rq = p->se.on_rq;
5235         running = task_current(rq, p);
5236         if (on_rq)
5237                 deactivate_task(rq, p, 0);
5238         if (running)
5239                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5240
5241         oldprio = p->prio;
5242         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5243
5244         if (running)
5245                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5246         if (on_rq) {
5247                 activate_task(rq, p, 0);
5248
5249                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5250         }
5251         __task_rq_unlock(rq);
5252         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5253
5254         rt_mutex_adjust_pi(p);
5255
5256         return 0;
5257 }
5258 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5259
5260 static int
5261 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5262 {
5263         struct sched_param lparam;
5264         struct task_struct *p;
5265         int retval;
5266
5267         if (!param || pid < 0)
5268                 return -EINVAL;
5269         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5270                 return -EFAULT;
5271
5272         rcu_read_lock();
5273         retval = -ESRCH;
5274         p = find_process_by_pid(pid);
5275         if (p != NULL)
5276                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5277         rcu_read_unlock();
5278
5279         return retval;
5280 }
5281
5282 /**
5283  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5284  * @pid: the pid in question.
5285  * @policy: new policy.
5286  * @param: structure containing the new RT priority.
5287  */
5288 asmlinkage long
5289 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5290 {
5291         /* negative values for policy are not valid */
5292         if (policy < 0)
5293                 return -EINVAL;
5294
5295         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5296 }
5297
5298 /**
5299  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5300  * @pid: the pid in question.
5301  * @param: structure containing the new RT priority.
5302  */
5303 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5304 {
5305         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5306 }
5307
5308 /**
5309  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5310  * @pid: the pid in question.
5311  */
5312 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5313 {
5314         struct task_struct *p;
5315         int retval;
5316
5317         if (pid < 0)
5318                 return -EINVAL;
5319
5320         retval = -ESRCH;
5321         read_lock(&tasklist_lock);
5322         p = find_process_by_pid(pid);
5323         if (p) {
5324                 retval = security_task_getscheduler(p);
5325                 if (!retval)
5326                         retval = p->policy;
5327         }
5328         read_unlock(&tasklist_lock);
5329         return retval;
5330 }
5331
5332 /**
5333  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5334  * @pid: the pid in question.
5335  * @param: structure containing the RT priority.
5336  */
5337 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5338 {
5339         struct sched_param lp;
5340         struct task_struct *p;
5341         int retval;
5342
5343         if (!param || pid < 0)
5344                 return -EINVAL;
5345
5346         read_lock(&tasklist_lock);
5347         p = find_process_by_pid(pid);
5348         retval = -ESRCH;
5349         if (!p)
5350                 goto out_unlock;
5351
5352         retval = security_task_getscheduler(p);
5353         if (retval)
5354                 goto out_unlock;
5355
5356         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5357         read_unlock(&tasklist_lock);
5358
5359         /*
5360          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5361          */
5362         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5363
5364         return retval;
5365
5366 out_unlock:
5367         read_unlock(&tasklist_lock);
5368         return retval;
5369 }
5370
5371 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5372 {
5373         cpumask_t cpus_allowed;
5374         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5375         struct task_struct *p;
5376         int retval;
5377
5378         get_online_cpus();
5379         read_lock(&tasklist_lock);
5380
5381         p = find_process_by_pid(pid);
5382         if (!p) {
5383                 read_unlock(&tasklist_lock);
5384                 put_online_cpus();
5385                 return -ESRCH;
5386         }
5387
5388         /*
5389          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5390          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5391          * usage count and then drop tasklist_lock.
5392          */
5393         get_task_struct(p);
5394         read_unlock(&tasklist_lock);
5395
5396         retval = -EPERM;
5397         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5398                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5399                 goto out_unlock;
5400
5401         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5402         if (retval)
5403                 goto out_unlock;
5404
5405         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5406         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5407  again:
5408         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5409
5410         if (!retval) {
5411                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5412                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5413                         /*
5414                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5415                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5416                          * cpuset's cpus_allowed
5417                          */
5418                         new_mask = cpus_allowed;
5419                         goto again;
5420                 }
5421         }
5422 out_unlock:
5423         put_task_struct(p);
5424         put_online_cpus();
5425         return retval;
5426 }
5427
5428 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5429                              cpumask_t *new_mask)
5430 {
5431         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5432                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5433         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5434                 len = sizeof(cpumask_t);
5435         }
5436         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5437 }
5438
5439 /**
5440  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5441  * @pid: pid of the process
5442  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5443  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5444  */
5445 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5446                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5447 {
5448         cpumask_t new_mask;
5449         int retval;
5450
5451         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5452         if (retval)
5453                 return retval;
5454
5455         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5456 }
5457
5458 /*
5459  * Represents all cpu's present in the system
5460  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5461  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5462  * method, such as ACPI for e.g.
5463  */
5464
5465 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5466 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5467
5468 #ifndef CONFIG_SMP
5469 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5470 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5471
5472 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5473 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5474 #endif
5475
5476 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5477 {
5478         struct task_struct *p;
5479         int retval;
5480
5481         get_online_cpus();
5482         read_lock(&tasklist_lock);
5483
5484         retval = -ESRCH;
5485         p = find_process_by_pid(pid);
5486         if (!p)
5487                 goto out_unlock;
5488
5489         retval = security_task_getscheduler(p);
5490         if (retval)
5491                 goto out_unlock;
5492
5493         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5494
5495 out_unlock:
5496         read_unlock(&tasklist_lock);
5497         put_online_cpus();
5498
5499         return retval;
5500 }
5501
5502 /**
5503  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5504  * @pid: pid of the process
5505  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5506  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5507  */
5508 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5509                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5510 {
5511         int ret;
5512         cpumask_t mask;
5513
5514         if (len < sizeof(cpumask_t))
5515                 return -EINVAL;
5516
5517         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5518         if (ret < 0)
5519                 return ret;
5520
5521         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5522                 return -EFAULT;
5523
5524         return sizeof(cpumask_t);
5525 }
5526
5527 /**
5528  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5529  *
5530  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5531  * other threads running on this CPU then this function will return.
5532  */
5533 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5534 {
5535         struct rq *rq = this_rq_lock();
5536
5537         schedstat_inc(rq, yld_count);
5538         current->sched_class->yield_task(rq);
5539
5540         /*
5541          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5542          * no need to preempt or enable interrupts:
5543          */
5544         __release(rq->lock);
5545         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5546         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5547         preempt_enable_no_resched();
5548
5549         schedule();
5550
5551         return 0;
5552 }
5553
5554 static void __cond_resched(void)
5555 {
5556 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5557         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5558 #endif
5559         /*
5560          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5561          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5562          * cond_resched() call.
5563          */
5564         do {
5565                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5566                 schedule();
5567                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5568         } while (need_resched());
5569 }
5570
5571 int __sched _cond_resched(void)
5572 {
5573         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5574                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5575                 __cond_resched();
5576                 return 1;
5577         }
5578         return 0;
5579 }
5580 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5581
5582 /*
5583  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5584  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5585  *
5586  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5587  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5588  * spin_unlock(), once by hand).
5589  */
5590 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5591 {
5592         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5593         int ret = 0;
5594
5595         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5596                 spin_unlock(lock);
5597                 if (resched && need_resched())
5598                         __cond_resched();
5599                 else
5600                         cpu_relax();
5601                 ret = 1;
5602                 spin_lock(lock);
5603         }
5604         return ret;
5605 }
5606 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5607
5608 int __sched cond_resched_softirq(void)
5609 {
5610         BUG_ON(!in_softirq());
5611
5612         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5613                 local_bh_enable();
5614                 __cond_resched();
5615                 local_bh_disable();
5616                 return 1;
5617         }
5618         return 0;
5619 }
5620 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5621
5622 /**
5623  * yield - yield the current processor to other threads.
5624  *
5625  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5626  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5627  */
5628 void __sched yield(void)
5629 {
5630         set_current_state(TASK_RUNNING);
5631         sys_sched_yield();
5632 }
5633 EXPORT_SYMBOL(yield);
5634
5635 /*
5636  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5637  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5638  *
5639  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5640  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5641  */
5642 void __sched io_schedule(void)
5643 {
5644         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5645
5646         delayacct_blkio_start();
5647         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5648         schedule();
5649         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5650         delayacct_blkio_end();
5651 }
5652 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5653
5654 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5655 {
5656         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5657         long ret;
5658
5659         delayacct_blkio_start();
5660         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5661         ret = schedule_timeout(timeout);
5662         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5663         delayacct_blkio_end();
5664         return ret;
5665 }
5666
5667 /**
5668  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5669  * @policy: scheduling class.
5670  *
5671  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5672  * by a given scheduling class.
5673  */
5674 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5675 {
5676         int ret = -EINVAL;
5677
5678         switch (policy) {
5679         case SCHED_FIFO:
5680         case SCHED_RR:
5681                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5682                 break;
5683         case SCHED_NORMAL:
5684         case SCHED_BATCH:
5685         case SCHED_IDLE:
5686                 ret = 0;
5687                 break;
5688         }
5689         return ret;
5690 }
5691
5692 /**
5693  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5694  * @policy: scheduling class.
5695  *
5696  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5697  * by a given scheduling class.
5698  */
5699 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5700 {
5701         int ret = -EINVAL;
5702
5703         switch (policy) {
5704         case SCHED_FIFO:
5705         case SCHED_RR:
5706                 ret = 1;
5707                 break;
5708         case SCHED_NORMAL:
5709         case SCHED_BATCH:
5710         case SCHED_IDLE:
5711                 ret = 0;
5712         }
5713         return ret;
5714 }
5715
5716 /**
5717  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5718  * @pid: pid of the process.
5719  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5720  *
5721  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5722  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5723  */
5724 asmlinkage
5725 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5726 {
5727         struct task_struct *p;
5728         unsigned int time_slice;
5729         int retval;
5730         struct timespec t;
5731
5732         if (pid < 0)
5733                 return -EINVAL;
5734
5735         retval = -ESRCH;
5736         read_lock(&tasklist_lock);
5737         p = find_process_by_pid(pid);
5738         if (!p)
5739                 goto out_unlock;
5740
5741         retval = security_task_getscheduler(p);
5742         if (retval)
5743                 goto out_unlock;
5744
5745         /*
5746          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5747          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5748          */
5749         time_slice = 0;
5750         if (p->policy == SCHED_RR) {
5751                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5752         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5753                 struct sched_entity *se = &p->se;
5754                 unsigned long flags;
5755                 struct rq *rq;
5756
5757                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5758                 if (rq->cfs.load.weight)
5759                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5760                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5761         }
5762         read_unlock(&tasklist_lock);
5763         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5764         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5765         return retval;
5766
5767 out_unlock:
5768         read_unlock(&tasklist_lock);
5769         return retval;
5770 }
5771
5772 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5773
5774 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5775 {
5776         unsigned long free = 0;
5777         unsigned state;
5778
5779         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5780         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5781                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5782 #if BITS_PER_LONG == 32
5783         if (state == TASK_RUNNING)
5784                 printk(KERN_CONT " running  ");
5785         else
5786                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5787 #else
5788         if (state == TASK_RUNNING)
5789                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5790         else
5791                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5792 #endif
5793 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5794         {
5795                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5796                 while (!*n)
5797                         n++;
5798                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5799         }
5800 #endif
5801         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5802                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5803
5804         show_stack(p, NULL);
5805 }
5806
5807 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5808 {
5809         struct task_struct *g, *p;
5810
5811 #if BITS_PER_LONG == 32
5812         printk(KERN_INFO
5813                 "  task                PC stack   pid father\n");
5814 #else
5815         printk(KERN_INFO
5816                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5817 #endif
5818         read_lock(&tasklist_lock);
5819         do_each_thread(g, p) {
5820                 /*
5821                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5822                  * console might take alot of time:
5823                  */
5824                 touch_nmi_watchdog();
5825                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5826                         sched_show_task(p);
5827         } while_each_thread(g, p);
5828
5829         touch_all_softlockup_watchdogs();
5830
5831 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5832         sysrq_sched_debug_show();
5833 #endif
5834         read_unlock(&tasklist_lock);
5835         /*
5836          * Only show locks if all tasks are dumped:
5837          */
5838         if (state_filter == -1)
5839                 debug_show_all_locks();
5840 }
5841
5842 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5843 {
5844         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5845 }
5846
5847 /**
5848  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5849  * @idle: task in question
5850  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5851  *
5852  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5853  * flag, to make booting more robust.
5854  */
5855 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5856 {
5857         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5858         unsigned long flags;
5859
5860         __sched_fork(idle);
5861         idle->se.exec_start = sched_clock();
5862
5863         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5864         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5865         __set_task_cpu(idle, cpu);
5866
5867         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5868         rq->curr = rq->idle = idle;
5869 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5870         idle->oncpu = 1;
5871 #endif
5872         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5873
5874         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5875 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5876         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5877 #else
5878         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5879 #endif
5880         /*
5881          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5882          */
5883         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5884 }
5885
5886 /*
5887  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5888  * indicates which cpus entered this state. This is used
5889  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5890  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5891  * always be CPU_MASK_NONE.
5892  */
5893 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5894
5895 /*
5896  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5897  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5898  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5899  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5900  * number of CPUs.
5901  *
5902  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5903  */
5904 static inline void sched_init_granularity(void)
5905 {
5906         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5907         const unsigned long limit = 200000000;
5908
5909         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5910         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5911                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5912
5913         sysctl_sched_latency *= factor;
5914         if (sysctl_sched_latency > limit)
5915                 sysctl_sched_latency = limit;
5916
5917         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5918 }
5919
5920 #ifdef CONFIG_SMP
5921 /*
5922  * This is how migration works:
5923  *
5924  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5925  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5926  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5927  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5928  *    thread off the CPU)
5929  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5930  *    task is still in the wrong runqueue.
5931  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5932  *    it and puts it into the right queue.
5933  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5934  * 7) we wake up and the migration is done.
5935  */
5936
5937 /*
5938  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5939  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5940  * is removed from the allowed bitmask.
5941  *
5942  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5943  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5944  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5945  */
5946 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5947 {
5948         struct migration_req req;
5949         unsigned long flags;
5950         struct rq *rq;
5951         int ret = 0;
5952
5953         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5954         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5955                 ret = -EINVAL;
5956                 goto out;
5957         }
5958
5959         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5960                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5961         else {
5962                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5963                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5964         }
5965
5966         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5967         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5968                 goto out;
5969
5970         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5971                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5972                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5973                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5974                 wait_for_completion(&req.done);
5975                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5976                 return 0;
5977         }
5978 out:
5979         task_rq_unlock(rq, &flags);
5980
5981         return ret;
5982 }
5983 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5984
5985 /*
5986  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5987  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5988  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5989  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5990  *
5991  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5992  * as the task is no longer on this CPU.
5993  *
5994  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5995  */
5996 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5997 {
5998         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5999         int ret = 0, on_rq;
6000
6001         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
6002                 return ret;
6003
6004         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6005         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6006
6007         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6008         /* Already moved. */
6009         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6010                 goto out;
6011         /* Affinity changed (again). */
6012         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6013                 goto out;
6014
6015         on_rq = p->se.on_rq;
6016         if (on_rq)
6017                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6018
6019         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6020         if (on_rq) {
6021                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6022                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6023         }
6024         ret = 1;
6025 out:
6026         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6027         return ret;
6028 }
6029
6030 /*
6031  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6032  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6033  * another runqueue.
6034  */
6035 static int migration_thread(void *data)
6036 {
6037         int cpu = (long)data;
6038         struct rq *rq;
6039
6040         rq = cpu_rq(cpu);
6041         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6042
6043         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6044         while (!kthread_should_stop()) {
6045                 struct migration_req *req;
6046                 struct list_head *head;
6047
6048                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6049
6050                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6051                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6052                         goto wait_to_die;
6053                 }
6054
6055                 if (rq->active_balance) {
6056                         active_load_balance(rq, cpu);
6057                         rq->active_balance = 0;
6058                 }
6059
6060                 head = &rq->migration_queue;
6061
6062                 if (list_empty(head)) {
6063                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6064                         schedule();
6065                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6066                         continue;
6067                 }
6068                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6069                 list_del_init(head->next);
6070
6071                 spin_unlock(&rq->lock);
6072                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6073                 local_irq_enable();
6074
6075                 complete(&req->done);
6076         }
6077         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6078         return 0;
6079
6080 wait_to_die:
6081         /* Wait for kthread_stop */
6082         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6083         while (!kthread_should_stop()) {
6084                 schedule();
6085                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6086         }
6087         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6088         return 0;
6089 }
6090
6091 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6092
6093 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6094 {
6095         int ret;
6096
6097         local_irq_disable();
6098         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6099         local_irq_enable();
6100         return ret;
6101 }
6102
6103 /*
6104  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6105  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6106  */
6107 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6108 {
6109         unsigned long flags;
6110         cpumask_t mask;
6111         struct rq *rq;
6112         int dest_cpu;
6113
6114         do {
6115                 /* On same node? */
6116                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6117                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6118                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6119
6120                 /* On any allowed CPU? */
6121                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6122                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6123
6124                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6125                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6126                         cpumask_t cpus_allowed;
6127
6128                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6129                         /*
6130                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6131                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6132                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6133                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6134                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6135                          */
6136                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6137                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6138                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6139                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6140
6141                         /*
6142                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6143                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6144                          * leave kernel.
6145                          */
6146                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6147                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6148                                        "longer affine to cpu%d\n",
6149                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6150                         }
6151                 }
6152         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6153 }
6154
6155 /*
6156  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6157  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6158  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6159  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6160  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6161  */
6162 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6163 {
6164         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6165         unsigned long flags;
6166
6167         local_irq_save(flags);
6168         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6169         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6170         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6171         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6172         local_irq_restore(flags);
6173 }
6174
6175 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6176 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6177 {
6178         struct task_struct *p, *t;
6179
6180         read_lock(&tasklist_lock);
6181
6182         do_each_thread(t, p) {
6183                 if (p == current)
6184                         continue;
6185
6186                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6187                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6188         } while_each_thread(t, p);
6189
6190         read_unlock(&tasklist_lock);
6191 }
6192
6193 /*
6194  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6195  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6196  * Used by CPU offline code.
6197  */
6198 void sched_idle_next(void)
6199 {
6200         int this_cpu = smp_processor_id();
6201         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6202         struct task_struct *p = rq->idle;
6203         unsigned long flags;
6204
6205         /* cpu has to be offline */
6206         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6207
6208         /*
6209          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6210          * and interrupts disabled on the current cpu.
6211          */
6212         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6213
6214         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6215
6216         update_rq_clock(rq);
6217         activate_task(rq, p, 0);
6218
6219         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6220 }
6221
6222 /*
6223  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6224  * offline.
6225  */
6226 void idle_task_exit(void)
6227 {
6228         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6229
6230         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6231
6232         if (mm != &init_mm)
6233                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6234         mmdrop(mm);
6235 }
6236
6237 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6238 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6239 {
6240         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6241
6242         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6243         BUG_ON(!p->exit_state);
6244
6245         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6246         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6247
6248         get_task_struct(p);
6249
6250         /*
6251          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6252          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6253          * fine.
6254          */
6255         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6256         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6257         spin_lock_irq(&rq->lock);
6258
6259         put_task_struct(p);
6260 }
6261
6262 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6263 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6264 {
6265         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6266         struct task_struct *next;
6267
6268         for ( ; ; ) {
6269                 if (!rq->nr_running)
6270                         break;
6271                 update_rq_clock(rq);
6272                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6273                 if (!next)
6274                         break;
6275                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6276
6277         }
6278 }
6279 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6280
6281 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6282
6283 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6284         {
6285                 .procname       = "sched_domain",
6286                 .mode           = 0555,
6287         },
6288         {0, },
6289 };
6290
6291 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6292         {
6293                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6294                 .procname       = "kernel",
6295                 .mode           = 0555,
6296                 .child          = sd_ctl_dir,
6297         },
6298         {0, },
6299 };
6300
6301 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6302 {
6303         struct ctl_table *entry =
6304                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6305
6306         return entry;
6307 }
6308
6309 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6310 {
6311         struct ctl_table *entry;
6312
6313         /*
6314          * In the intermediate directories, both the child directory and
6315          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6316          * will always be set. In the lowest directory the names are
6317          * static strings and all have proc handlers.
6318          */
6319         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6320                 if (entry->child)
6321                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6322                 if (entry->proc_handler == NULL)
6323                         kfree(entry->procname);
6324         }
6325
6326         kfree(*tablep);
6327         *tablep = NULL;
6328 }
6329
6330 static void
6331 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6332                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6333                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6334 {
6335         entry->procname = procname;
6336         entry->data = data;
6337         entry->maxlen = maxlen;
6338         entry->mode = mode;
6339         entry->proc_handler = proc_handler;
6340 }
6341
6342 static struct ctl_table *
6343 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6344 {
6345         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6346
6347         if (table == NULL)
6348                 return NULL;
6349
6350         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6351                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6352         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6353                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6354         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6355                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6356         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6357                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6358         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6359                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6360         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6361                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6362         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6363                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6364         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6365                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6366         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6367                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6368         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6369                 &sd->cache_nice_tries,
6370                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6371         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6372                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6373         /* &table[11] is terminator */
6374
6375         return table;
6376 }
6377
6378 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6379 {
6380         struct ctl_table *entry, *table;
6381         struct sched_domain *sd;
6382         int domain_num = 0, i;
6383         char buf[32];
6384
6385         for_each_domain(cpu, sd)
6386                 domain_num++;
6387         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6388         if (table == NULL)
6389                 return NULL;
6390
6391         i = 0;
6392         for_each_domain(cpu, sd) {
6393                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6394                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6395                 entry->mode = 0555;
6396                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6397                 entry++;
6398                 i++;
6399         }
6400         return table;
6401 }
6402
6403 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6404 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6405 {
6406         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6407         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6408         char buf[32];
6409
6410         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6411         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6412
6413         if (entry == NULL)
6414                 return;
6415
6416         for_each_online_cpu(i) {
6417                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6418                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6419                 entry->mode = 0555;
6420                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6421                 entry++;
6422         }
6423
6424         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6425         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6426 }
6427
6428 /* may be called multiple times per register */
6429 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6430 {
6431         if (sd_sysctl_header)
6432                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6433         sd_sysctl_header = NULL;
6434         if (sd_ctl_dir[0].child)
6435                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6436 }
6437 #else
6438 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6439 {
6440 }
6441 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6442 {
6443 }
6444 #endif
6445
6446 /*
6447  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6448  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6449  */
6450 static int __cpuinit
6451 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6452 {
6453         struct task_struct *p;
6454         int cpu = (long)hcpu;
6455         unsigned long flags;
6456         struct rq *rq;
6457
6458         switch (action) {
6459
6460         case CPU_UP_PREPARE:
6461         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6462                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6463                 if (IS_ERR(p))
6464                         return NOTIFY_BAD;
6465                 kthread_bind(p, cpu);
6466                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6467                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6468                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6469                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6470                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6471                 break;
6472
6473         case CPU_ONLINE:
6474         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6475                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6476                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6477
6478                 /* Update our root-domain */
6479                 rq = cpu_rq(cpu);
6480                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6481                 if (rq->rd) {
6482                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6483                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6484                 }
6485                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6486                 break;
6487
6488 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6489         case CPU_UP_CANCELED:
6490         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6491                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6492                         break;
6493                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6494                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6495                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6496                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6497                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6498                 break;
6499
6500         case CPU_DEAD:
6501         case CPU_DEAD_FROZEN:
6502                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6503                 migrate_live_tasks(cpu);
6504                 rq = cpu_rq(cpu);
6505                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6506                 rq->migration_thread = NULL;
6507                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6508                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6509                 update_rq_clock(rq);
6510                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6511                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6512                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6513                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6514                 migrate_dead_tasks(cpu);
6515                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6516                 cpuset_unlock();
6517                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6518                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6519
6520                 /*
6521                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6522                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6523                  * the requestors.
6524                  */
6525                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6526                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6527                         struct migration_req *req;
6528
6529                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6530                                          struct migration_req, list);
6531                         list_del_init(&req->list);
6532                         complete(&req->done);
6533                 }
6534                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6535                 break;
6536
6537         case CPU_DYING:
6538         case CPU_DYING_FROZEN:
6539                 /* Update our root-domain */
6540                 rq = cpu_rq(cpu);
6541                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6542                 if (rq->rd) {
6543                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6544                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6545                 }
6546                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6547                 break;
6548 #endif
6549         }
6550         return NOTIFY_OK;
6551 }
6552
6553 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6554  * happens before everything else.
6555  */
6556 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6557         .notifier_call = migration_call,
6558         .priority = 10
6559 };
6560
6561 void __init migration_init(void)
6562 {
6563         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6564         int err;
6565
6566         /* Start one for the boot CPU: */
6567         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6568         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6569         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6570         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6571 }
6572 #endif
6573
6574 #ifdef CONFIG_SMP
6575
6576 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6577
6578 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6579                                   cpumask_t *groupmask)
6580 {
6581         struct sched_group *group = sd->groups;
6582         char str[256];
6583
6584         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6585         cpus_clear(*groupmask);
6586
6587         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6588
6589         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6590                 printk("does not load-balance\n");
6591                 if (sd->parent)
6592                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6593                                         " has parent");
6594                 return -1;
6595         }
6596
6597         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6598
6599         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6600                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6601                                 "CPU%d\n", cpu);
6602         }
6603         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6604                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6605                                 " CPU%d\n", cpu);
6606         }
6607
6608         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6609         do {
6610                 if (!group) {
6611                         printk("\n");
6612                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6613                         break;
6614                 }
6615
6616                 if (!group->__cpu_power) {
6617                         printk(KERN_CONT "\n");
6618                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6619                                         "set\n");
6620                         break;
6621                 }
6622
6623                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6624                         printk(KERN_CONT "\n");
6625                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6626                         break;
6627                 }
6628
6629                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6630                         printk(KERN_CONT "\n");
6631                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6632                         break;
6633                 }
6634
6635                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6636
6637                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6638                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6639
6640                 group = group->next;
6641         } while (group != sd->groups);
6642         printk(KERN_CONT "\n");
6643
6644         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6645                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6646
6647         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6648                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6649                         "of domain->span\n");
6650         return 0;
6651 }
6652
6653 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6654 {
6655         cpumask_t *groupmask;
6656         int level = 0;
6657
6658         if (!sd) {
6659                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6660                 return;
6661         }
6662
6663         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6664
6665         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6666         if (!groupmask) {
6667                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6668                 return;
6669         }
6670
6671         for (;;) {
6672                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6673                         break;
6674                 level++;
6675                 sd = sd->parent;
6676                 if (!sd)
6677                         break;
6678         }
6679         kfree(groupmask);
6680 }
6681 #else
6682 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6683 #endif
6684
6685 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6686 {
6687         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6688                 return 1;
6689
6690         /* Following flags need at least 2 groups */
6691         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6692                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6693                          SD_BALANCE_FORK |
6694                          SD_BALANCE_EXEC |
6695                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6696                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6697                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6698                         return 0;
6699         }
6700
6701         /* Following flags don't use groups */
6702         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6703                          SD_WAKE_AFFINE |
6704                          SD_WAKE_BALANCE))
6705                 return 0;
6706
6707         return 1;
6708 }
6709
6710 static int
6711 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6712 {
6713         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6714
6715         if (sd_degenerate(parent))
6716                 return 1;
6717
6718         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6719                 return 0;
6720
6721         /* Does parent contain flags not in child? */
6722         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6723         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6724                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6725         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6726         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6727                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6728                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6729                                 SD_BALANCE_FORK |
6730                                 SD_BALANCE_EXEC |
6731                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6732                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6733         }
6734         if (~cflags & pflags)
6735                 return 0;
6736
6737         return 1;
6738 }
6739
6740 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6741 {
6742         unsigned long flags;
6743         const struct sched_class *class;
6744
6745         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6746
6747         if (rq->rd) {
6748                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6749
6750                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6751                         if (class->leave_domain)
6752                                 class->leave_domain(rq);
6753                 }
6754
6755                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6756                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6757
6758                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6759                         kfree(old_rd);
6760         }
6761
6762         atomic_inc(&rd->refcount);
6763         rq->rd = rd;
6764
6765         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6766         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6767                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6768
6769         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6770                 if (class->join_domain)
6771                         class->join_domain(rq);
6772         }
6773
6774         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6775 }
6776
6777 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6778 {
6779         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6780
6781         cpus_clear(rd->span);
6782         cpus_clear(rd->online);
6783 }
6784
6785 static void init_defrootdomain(void)
6786 {
6787         init_rootdomain(&def_root_domain);
6788         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6789 }
6790
6791 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6792 {
6793         struct root_domain *rd;
6794
6795         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6796         if (!rd)
6797                 return NULL;
6798
6799         init_rootdomain(rd);
6800
6801         return rd;
6802 }
6803
6804 /*
6805  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6806  * hold the hotplug lock.
6807  */
6808 static void
6809 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6810 {
6811         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6812         struct sched_domain *tmp;
6813
6814         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6815         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6816                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6817                 if (!parent)
6818                         break;
6819                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6820                         tmp->parent = parent->parent;
6821                         if (parent->parent)
6822                                 parent->parent->child = tmp;
6823                 }
6824         }
6825
6826         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6827                 sd = sd->parent;
6828                 if (sd)
6829                         sd->child = NULL;
6830         }
6831
6832         sched_domain_debug(sd, cpu);
6833
6834         rq_attach_root(rq, rd);
6835         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6836 }
6837
6838 /* cpus with isolated domains */
6839 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6840
6841 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6842 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6843 {
6844         int ints[NR_CPUS], i;
6845
6846         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6847         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6848         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6849                 if (ints[i] < NR_CPUS)