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