Merge branch 'master' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rusty/linux...
[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 }
213
214 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
215 {
216         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
217 }
218
219 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
220 {
221         ktime_t now;
222
223         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
224                 return;
225
226         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                 return;
228
229         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
230         for (;;) {
231                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
232                         break;
233
234                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
235                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
236                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
237                                 HRTIMER_MODE_ABS);
238         }
239         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
240 }
241
242 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
243 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
244 {
245         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
246 }
247 #endif
248
249 /*
250  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
251  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
252  */
253 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
254
255 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
256
257 #include <linux/cgroup.h>
258
259 struct cfs_rq;
260
261 static LIST_HEAD(task_groups);
262
263 /* task group related information */
264 struct task_group {
265 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
266         struct cgroup_subsys_state css;
267 #endif
268
269 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
270         uid_t uid;
271 #endif
272
273 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
274         /* schedulable entities of this group on each cpu */
275         struct sched_entity **se;
276         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
277         struct cfs_rq **cfs_rq;
278         unsigned long shares;
279 #endif
280
281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
282         struct sched_rt_entity **rt_se;
283         struct rt_rq **rt_rq;
284
285         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
286 #endif
287
288         struct rcu_head rcu;
289         struct list_head list;
290
291         struct task_group *parent;
292         struct list_head siblings;
293         struct list_head children;
294 };
295
296 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
297
298 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
299 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
300 {
301         user->tg->uid = user->uid;
302 }
303
304 /*
305  * Root task group.
306  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
307  *      be a child to this group.
308  */
309 struct task_group root_task_group;
310
311 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
312 /* Default task group's sched entity on each cpu */
313 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
314 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
315 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
316 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
317
318 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
320 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
321 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
322 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
323 #define root_task_group init_task_group
324 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
325
326 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
327  * a task group's cpu shares.
328  */
329 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
330
331 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
332 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
333 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
334 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
335 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
336 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
337
338 /*
339  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
340  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
341  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
342  * too large, so as the shares value of a task group.
343  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
344  *  limitation from this.)
345  */
346 #define MIN_SHARES      2
347 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
348
349 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
350 #endif
351
352 /* Default task group.
353  *      Every task in system belong to this group at bootup.
354  */
355 struct task_group init_task_group;
356
357 /* return group to which a task belongs */
358 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
359 {
360         struct task_group *tg;
361
362 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
363         rcu_read_lock();
364         tg = __task_cred(p)->user->tg;
365         rcu_read_unlock();
366 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
367         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
368                                 struct task_group, css);
369 #else
370         tg = &init_task_group;
371 #endif
372         return tg;
373 }
374
375 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
376 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
377 {
378 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
379         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
380         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
381 #endif
382
383 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
384         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
385         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
386 #endif
387 }
388
389 #else
390
391 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
392 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
393 {
394         return NULL;
395 }
396
397 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
398
399 /* CFS-related fields in a runqueue */
400 struct cfs_rq {
401         struct load_weight load;
402         unsigned long nr_running;
403
404         u64 exec_clock;
405         u64 min_vruntime;
406
407         struct rb_root tasks_timeline;
408         struct rb_node *rb_leftmost;
409
410         struct list_head tasks;
411         struct list_head *balance_iterator;
412
413         /*
414          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
415          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
416          */
417         struct sched_entity *curr, *next, *last;
418
419         unsigned int nr_spread_over;
420
421 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
422         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
423
424         /*
425          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
426          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
427          * (like users, containers etc.)
428          *
429          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
430          * list is used during load balance.
431          */
432         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
433         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
434
435 #ifdef CONFIG_SMP
436         /*
437          * the part of load.weight contributed by tasks
438          */
439         unsigned long task_weight;
440
441         /*
442          *   h_load = weight * f(tg)
443          *
444          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
445          * this group.
446          */
447         unsigned long h_load;
448
449         /*
450          * this cpu's part of tg->shares
451          */
452         unsigned long shares;
453
454         /*
455          * load.weight at the time we set shares
456          */
457         unsigned long rq_weight;
458 #endif
459 #endif
460 };
461
462 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
463 struct rt_rq {
464         struct rt_prio_array active;
465         unsigned long rt_nr_running;
466 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
467         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
468 #endif
469 #ifdef CONFIG_SMP
470         unsigned long rt_nr_migratory;
471         int overloaded;
472 #endif
473         int rt_throttled;
474         u64 rt_time;
475         u64 rt_runtime;
476         /* Nests inside the rq lock: */
477         spinlock_t rt_runtime_lock;
478
479 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
480         unsigned long rt_nr_boosted;
481
482         struct rq *rq;
483         struct list_head leaf_rt_rq_list;
484         struct task_group *tg;
485         struct sched_rt_entity *rt_se;
486 #endif
487 };
488
489 #ifdef CONFIG_SMP
490
491 /*
492  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
493  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
494  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
495  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
496  * object.
497  *
498  */
499 struct root_domain {
500         atomic_t refcount;
501         cpumask_var_t span;
502         cpumask_var_t online;
503
504         /*
505          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
506          * one runnable RT task.
507          */
508         cpumask_var_t rto_mask;
509         atomic_t rto_count;
510 #ifdef CONFIG_SMP
511         struct cpupri cpupri;
512 #endif
513 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
514         /*
515          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
516          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
517          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
518          */
519         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
520 #endif
521 };
522
523 /*
524  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
525  * members (mimicking the global state we have today).
526  */
527 static struct root_domain def_root_domain;
528
529 #endif
530
531 /*
532  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
533  *
534  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
535  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
536  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
537  */
538 struct rq {
539         /* runqueue lock: */
540         spinlock_t lock;
541
542         /*
543          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
544          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
545          */
546         unsigned long nr_running;
547         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
548         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
549         unsigned char idle_at_tick;
550 #ifdef CONFIG_NO_HZ
551         unsigned long last_tick_seen;
552         unsigned char in_nohz_recently;
553 #endif
554         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
555         struct load_weight load;
556         unsigned long nr_load_updates;
557         u64 nr_switches;
558
559         struct cfs_rq cfs;
560         struct rt_rq rt;
561
562 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
563         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
564         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
565 #endif
566 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
567         struct list_head leaf_rt_rq_list;
568 #endif
569
570         /*
571          * This is part of a global counter where only the total sum
572          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
573          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
574          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
575          */
576         unsigned long nr_uninterruptible;
577
578         struct task_struct *curr, *idle;
579         unsigned long next_balance;
580         struct mm_struct *prev_mm;
581
582         u64 clock;
583
584         atomic_t nr_iowait;
585
586 #ifdef CONFIG_SMP
587         struct root_domain *rd;
588         struct sched_domain *sd;
589
590         /* For active balancing */
591         int active_balance;
592         int push_cpu;
593         /* cpu of this runqueue: */
594         int cpu;
595         int online;
596
597         unsigned long avg_load_per_task;
598
599         struct task_struct *migration_thread;
600         struct list_head migration_queue;
601 #endif
602
603 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
604 #ifdef CONFIG_SMP
605         int hrtick_csd_pending;
606         struct call_single_data hrtick_csd;
607 #endif
608         struct hrtimer hrtick_timer;
609 #endif
610
611 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
612         /* latency stats */
613         struct sched_info rq_sched_info;
614         unsigned long long rq_cpu_time;
615         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
616
617         /* sys_sched_yield() stats */
618         unsigned int yld_exp_empty;
619         unsigned int yld_act_empty;
620         unsigned int yld_both_empty;
621         unsigned int yld_count;
622
623         /* schedule() stats */
624         unsigned int sched_switch;
625         unsigned int sched_count;
626         unsigned int sched_goidle;
627
628         /* try_to_wake_up() stats */
629         unsigned int ttwu_count;
630         unsigned int ttwu_local;
631
632         /* BKL stats */
633         unsigned int bkl_count;
634 #endif
635 };
636
637 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
638
639 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
640 {
641         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
642 }
643
644 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
645 {
646 #ifdef CONFIG_SMP
647         return rq->cpu;
648 #else
649         return 0;
650 #endif
651 }
652
653 /*
654  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
655  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
656  *
657  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
658  * preempt-disabled sections.
659  */
660 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
661         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
662
663 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
664 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
665 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
666 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
667
668 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
669 {
670         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
671 }
672
673 /*
674  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
675  */
676 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
677 # define const_debug __read_mostly
678 #else
679 # define const_debug static const
680 #endif
681
682 /**
683  * runqueue_is_locked
684  *
685  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
686  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
687  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
688  */
689 int runqueue_is_locked(void)
690 {
691         int cpu = get_cpu();
692         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
693         int ret;
694
695         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
696         put_cpu();
697         return ret;
698 }
699
700 /*
701  * Debugging: various feature bits
702  */
703
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         __SCHED_FEAT_##name ,
706
707 enum {
708 #include "sched_features.h"
709 };
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
714         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
715
716 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
717 #include "sched_features.h"
718         0;
719
720 #undef SCHED_FEAT
721
722 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
723 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
724         #name ,
725
726 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
727 #include "sched_features.h"
728         NULL
729 };
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
734 {
735         int i;
736
737         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
738                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
739                         seq_puts(m, "NO_");
740                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
741         }
742         seq_puts(m, "\n");
743
744         return 0;
745 }
746
747 static ssize_t
748 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
749                 size_t cnt, loff_t *ppos)
750 {
751         char buf[64];
752         char *cmp = buf;
753         int neg = 0;
754         int i;
755
756         if (cnt > 63)
757                 cnt = 63;
758
759         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
760                 return -EFAULT;
761
762         buf[cnt] = 0;
763
764         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
765                 neg = 1;
766                 cmp += 3;
767         }
768
769         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
770                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
771
772                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
773                         if (neg)
774                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
775                         else
776                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
777                         break;
778                 }
779         }
780
781         if (!sched_feat_names[i])
782                 return -EINVAL;
783
784         filp->f_pos += cnt;
785
786         return cnt;
787 }
788
789 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
790 {
791         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
792 }
793
794 static struct file_operations sched_feat_fops = {
795         .open           = sched_feat_open,
796         .write          = sched_feat_write,
797         .read           = seq_read,
798         .llseek         = seq_lseek,
799         .release        = single_release,
800 };
801
802 static __init int sched_init_debug(void)
803 {
804         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
805                         &sched_feat_fops);
806
807         return 0;
808 }
809 late_initcall(sched_init_debug);
810
811 #endif
812
813 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
814
815 /*
816  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
817  * Limited because this is done with IRQs disabled.
818  */
819 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
820
821 /*
822  * ratelimit for updating the group shares.
823  * default: 0.25ms
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
826
827 /*
828  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
829  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
830  * default: 4
831  */
832 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
833
834 /*
835  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
836  * default: 1s
837  */
838 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
839
840 static __read_mostly int scheduler_running;
841
842 /*
843  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
844  * default: 0.95s
845  */
846 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
847
848 static inline u64 global_rt_period(void)
849 {
850         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 static inline u64 global_rt_runtime(void)
854 {
855         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
856                 return RUNTIME_INF;
857
858         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
859 }
860
861 #ifndef prepare_arch_switch
862 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
863 #endif
864 #ifndef finish_arch_switch
865 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
866 #endif
867
868 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
869 {
870         return rq->curr == p;
871 }
872
873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876         return task_current(rq, p);
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 }
882
883 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
884 {
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         return p->oncpu;
904 #else
905         return task_current(rq, p);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
914          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
915          * here.
916          */
917         next->oncpu = 1;
918 #endif
919 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         spin_unlock_irq(&rq->lock);
921 #else
922         spin_unlock(&rq->lock);
923 #endif
924 }
925
926 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SMP
929         /*
930          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
931          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
932          * finished.
933          */
934         smp_wmb();
935         prev->oncpu = 0;
936 #endif
937 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
938         local_irq_enable();
939 #endif
940 }
941 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942
943 /*
944  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
945  * Must be called interrupts disabled.
946  */
947 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
948         __acquires(rq->lock)
949 {
950         for (;;) {
951                 struct rq *rq = task_rq(p);
952                 spin_lock(&rq->lock);
953                 if (likely(rq == task_rq(p)))
954                         return rq;
955                 spin_unlock(&rq->lock);
956         }
957 }
958
959 /*
960  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
961  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
962  * explicitly disabling preemption.
963  */
964 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
965         __acquires(rq->lock)
966 {
967         struct rq *rq;
968
969         for (;;) {
970                 local_irq_save(*flags);
971                 rq = task_rq(p);
972                 spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
976         }
977 }
978
979 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
980 {
981         struct rq *rq = task_rq(p);
982
983         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
984         spin_unlock_wait(&rq->lock);
985 }
986
987 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
988         __releases(rq->lock)
989 {
990         spin_unlock(&rq->lock);
991 }
992
993 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
994         __releases(rq->lock)
995 {
996         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
997 }
998
999 /*
1000  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1001  */
1002 static struct rq *this_rq_lock(void)
1003         __acquires(rq->lock)
1004 {
1005         struct rq *rq;
1006
1007         local_irq_disable();
1008         rq = this_rq();
1009         spin_lock(&rq->lock);
1010
1011         return rq;
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1015 /*
1016  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1017  *
1018  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1019  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1020  * reschedule event.
1021  *
1022  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1023  * rq->lock.
1024  */
1025
1026 /*
1027  * Use hrtick when:
1028  *  - enabled by features
1029  *  - hrtimer is actually high res
1030  */
1031 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1032 {
1033         if (!sched_feat(HRTICK))
1034                 return 0;
1035         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1036                 return 0;
1037         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1038 }
1039
1040 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1041 {
1042         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1043                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * High-resolution timer tick.
1048  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1049  */
1050 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1051 {
1052         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1053
1054         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1055
1056         spin_lock(&rq->lock);
1057         update_rq_clock(rq);
1058         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1059         spin_unlock(&rq->lock);
1060
1061         return HRTIMER_NORESTART;
1062 }
1063
1064 #ifdef CONFIG_SMP
1065 /*
1066  * called from hardirq (IPI) context
1067  */
1068 static void __hrtick_start(void *arg)
1069 {
1070         struct rq *rq = arg;
1071
1072         spin_lock(&rq->lock);
1073         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1074         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1075         spin_unlock(&rq->lock);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Called to set the hrtick timer state.
1080  *
1081  * called with rq->lock held and irqs disabled
1082  */
1083 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1084 {
1085         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1086         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1087
1088         hrtimer_set_expires(timer, time);
1089
1090         if (rq == this_rq()) {
1091                 hrtimer_restart(timer);
1092         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1093                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1094                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1095         }
1096 }
1097
1098 static int
1099 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1100 {
1101         int cpu = (int)(long)hcpu;
1102
1103         switch (action) {
1104         case CPU_UP_CANCELED:
1105         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1106         case CPU_DOWN_PREPARE:
1107         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1108         case CPU_DEAD:
1109         case CPU_DEAD_FROZEN:
1110                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1111                 return NOTIFY_OK;
1112         }
1113
1114         return NOTIFY_DONE;
1115 }
1116
1117 static __init void init_hrtick(void)
1118 {
1119         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1120 }
1121 #else
1122 /*
1123  * Called to set the hrtick timer state.
1124  *
1125  * called with rq->lock held and irqs disabled
1126  */
1127 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1128 {
1129         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1130 }
1131
1132 static inline void init_hrtick(void)
1133 {
1134 }
1135 #endif /* CONFIG_SMP */
1136
1137 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1138 {
1139 #ifdef CONFIG_SMP
1140         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1141
1142         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1143         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1144         rq->hrtick_csd.info = rq;
1145 #endif
1146
1147         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1148         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1149 }
1150 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1151 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1152 {
1153 }
1154
1155 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1156 {
1157 }
1158
1159 static inline void init_hrtick(void)
1160 {
1161 }
1162 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1163
1164 /*
1165  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1166  *
1167  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1168  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1169  * the target CPU.
1170  */
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172
1173 #ifndef tsk_is_polling
1174 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1175 #endif
1176
1177 static void resched_task(struct task_struct *p)
1178 {
1179         int cpu;
1180
1181         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1182
1183         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1184                 return;
1185
1186         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1187
1188         cpu = task_cpu(p);
1189         if (cpu == smp_processor_id())
1190                 return;
1191
1192         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1193         smp_mb();
1194         if (!tsk_is_polling(p))
1195                 smp_send_reschedule(cpu);
1196 }
1197
1198 static void resched_cpu(int cpu)
1199 {
1200         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1201         unsigned long flags;
1202
1203         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1204                 return;
1205         resched_task(cpu_curr(cpu));
1206         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1207 }
1208
1209 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1210 /*
1211  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1212  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1213  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1214  * idle system the next event might even be infinite time into the
1215  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1216  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1217  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1218  * wheel for the next timer event.
1219  */
1220 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1221 {
1222         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1223
1224         if (cpu == smp_processor_id())
1225                 return;
1226
1227         /*
1228          * This is safe, as this function is called with the timer
1229          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1230          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1231          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1232          * timer into account automatically.
1233          */
1234         if (rq->curr != rq->idle)
1235                 return;
1236
1237         /*
1238          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1239          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1240          * idle task through an additional NOOP schedule()
1241          */
1242         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1243
1244         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1245         smp_mb();
1246         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1247                 smp_send_reschedule(cpu);
1248 }
1249 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1250
1251 #else /* !CONFIG_SMP */
1252 static void resched_task(struct task_struct *p)
1253 {
1254         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1255         set_tsk_need_resched(p);
1256 }
1257 #endif /* CONFIG_SMP */
1258
1259 #if BITS_PER_LONG == 32
1260 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1261 #else
1262 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1263 #endif
1264
1265 #define WMULT_SHIFT     32
1266
1267 /*
1268  * Shift right and round:
1269  */
1270 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1271
1272 /*
1273  * delta *= weight / lw
1274  */
1275 static unsigned long
1276 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1277                 struct load_weight *lw)
1278 {
1279         u64 tmp;
1280
1281         if (!lw->inv_weight) {
1282                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1283                         lw->inv_weight = 1;
1284                 else
1285                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1286                                 / (lw->weight+1);
1287         }
1288
1289         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1290         /*
1291          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1292          */
1293         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1294                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1295                         WMULT_SHIFT/2);
1296         else
1297                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1298
1299         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1300 }
1301
1302 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1303 {
1304         lw->weight += inc;
1305         lw->inv_weight = 0;
1306 }
1307
1308 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1309 {
1310         lw->weight -= dec;
1311         lw->inv_weight = 0;
1312 }
1313
1314 /*
1315  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1316  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1317  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1318  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1319  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1320  * slice expiry etc.
1321  */
1322
1323 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1324 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1325
1326 /*
1327  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1328  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1329  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1330  * that remained on nice 0.
1331  *
1332  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1333  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1334  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1335  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1336  * the relative distance between them is ~25%.)
1337  */
1338 static const int prio_to_weight[40] = {
1339  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1340  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1341  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1342  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1343  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1344  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1345  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1346  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1347 };
1348
1349 /*
1350  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1351  *
1352  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1353  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1354  * into multiplications:
1355  */
1356 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1357  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1358  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1359  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1360  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1361  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1362  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1363  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1364  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1365 };
1366
1367 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1368
1369 /*
1370  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1371  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1372  * structures to the load-balancing proper:
1373  */
1374 struct rq_iterator {
1375         void *arg;
1376         struct task_struct *(*start)(void *);
1377         struct task_struct *(*next)(void *);
1378 };
1379
1380 #ifdef CONFIG_SMP
1381 static unsigned long
1382 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1383               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1384               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1385               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1386
1387 static int
1388 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1389                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1390                    struct rq_iterator *iterator);
1391 #endif
1392
1393 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1394 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1395 #else
1396 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1397 #endif
1398
1399 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1400 {
1401         update_load_add(&rq->load, load);
1402 }
1403
1404 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1405 {
1406         update_load_sub(&rq->load, load);
1407 }
1408
1409 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1410 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1411
1412 /*
1413  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1414  * leaving it for the final time.
1415  */
1416 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1417 {
1418         struct task_group *parent, *child;
1419         int ret;
1420
1421         rcu_read_lock();
1422         parent = &root_task_group;
1423 down:
1424         ret = (*down)(parent, data);
1425         if (ret)
1426                 goto out_unlock;
1427         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1428                 parent = child;
1429                 goto down;
1430
1431 up:
1432                 continue;
1433         }
1434         ret = (*up)(parent, data);
1435         if (ret)
1436                 goto out_unlock;
1437
1438         child = parent;
1439         parent = parent->parent;
1440         if (parent)
1441                 goto up;
1442 out_unlock:
1443         rcu_read_unlock();
1444
1445         return ret;
1446 }
1447
1448 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1449 {
1450         return 0;
1451 }
1452 #endif
1453
1454 #ifdef CONFIG_SMP
1455 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1456 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1457 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1458
1459 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1460 {
1461         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1462         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1463
1464         if (nr_running)
1465                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1466         else
1467                 rq->avg_load_per_task = 0;
1468
1469         return rq->avg_load_per_task;
1470 }
1471
1472 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1473
1474 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1475
1476 /*
1477  * Calculate and set the cpu's group shares.
1478  */
1479 static void
1480 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1481                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1482 {
1483         unsigned long shares;
1484         unsigned long rq_weight;
1485
1486         if (!tg->se[cpu])
1487                 return;
1488
1489         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1490
1491         /*
1492          *           \Sum shares * rq_weight
1493          * shares =  -----------------------
1494          *               \Sum rq_weight
1495          *
1496          */
1497         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1498         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1499
1500         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1501                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1502                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1503                 unsigned long flags;
1504
1505                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1506                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1507
1508                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1509                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1510         }
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1515  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1516  * parent group depends on the shares of its child groups.
1517  */
1518 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1519 {
1520         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1521         unsigned long shares = 0;
1522         struct sched_domain *sd = data;
1523         int i;
1524
1525         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1526                 /*
1527                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1528                  * is one of average load so that when a new task gets to
1529                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1530                  */
1531                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1532                 if (!weight)
1533                         weight = NICE_0_LOAD;
1534
1535                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1536                 rq_weight += weight;
1537                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1538         }
1539
1540         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1541                 shares = tg->shares;
1542
1543         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1544                 shares = tg->shares;
1545
1546         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1547                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1548
1549         return 0;
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1554  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1555  * group is a fraction of its parents load.
1556  */
1557 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1558 {
1559         unsigned long load;
1560         long cpu = (long)data;
1561
1562         if (!tg->parent) {
1563                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1564         } else {
1565                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1566                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1567                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1568         }
1569
1570         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1571
1572         return 0;
1573 }
1574
1575 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1576 {
1577         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1578         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1579
1580         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1581                 sd->last_update = now;
1582                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1583         }
1584 }
1585
1586 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1587 {
1588         spin_unlock(&rq->lock);
1589         update_shares(sd);
1590         spin_lock(&rq->lock);
1591 }
1592
1593 static void update_h_load(long cpu)
1594 {
1595         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1596 }
1597
1598 #else
1599
1600 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1601 {
1602 }
1603
1604 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1605 {
1606 }
1607
1608 #endif
1609
1610 /*
1611  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1612  */
1613 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1614         __releases(this_rq->lock)
1615         __acquires(busiest->lock)
1616         __acquires(this_rq->lock)
1617 {
1618         int ret = 0;
1619
1620         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1621                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1622                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1623                 BUG_ON(1);
1624         }
1625         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1626                 if (busiest < this_rq) {
1627                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1628                         spin_lock(&busiest->lock);
1629                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1630                         ret = 1;
1631                 } else
1632                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1633         }
1634         return ret;
1635 }
1636
1637 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1638         __releases(busiest->lock)
1639 {
1640         spin_unlock(&busiest->lock);
1641         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1642 }
1643 #endif
1644
1645 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1646 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1647 {
1648 #ifdef CONFIG_SMP
1649         cfs_rq->shares = shares;
1650 #endif
1651 }
1652 #endif
1653
1654 #include "sched_stats.h"
1655 #include "sched_idletask.c"
1656 #include "sched_fair.c"
1657 #include "sched_rt.c"
1658 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1659 # include "sched_debug.c"
1660 #endif
1661
1662 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1663 #define for_each_class(class) \
1664    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1665
1666 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1667 {
1668         rq->nr_running++;
1669 }
1670
1671 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1672 {
1673         rq->nr_running--;
1674 }
1675
1676 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1677 {
1678         if (task_has_rt_policy(p)) {
1679                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1680                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1681                 return;
1682         }
1683
1684         /*
1685          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1686          */
1687         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1688                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1689                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1690                 return;
1691         }
1692
1693         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1694         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1695 }
1696
1697 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1698 {
1699         s64 diff = sample - *avg;
1700         *avg += diff >> 3;
1701 }
1702
1703 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1704 {
1705         sched_info_queued(p);
1706         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1707         p->se.on_rq = 1;
1708 }
1709
1710 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1711 {
1712         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1713                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1714                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1715                 p->se.last_wakeup = 0;
1716         }
1717
1718         sched_info_dequeued(p);
1719         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1720         p->se.on_rq = 0;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1725  */
1726 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1727 {
1728         return p->static_prio;
1729 }
1730
1731 /*
1732  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1733  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1734  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1735  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1736  * estimator recalculates.
1737  */
1738 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1739 {
1740         int prio;
1741
1742         if (task_has_rt_policy(p))
1743                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1744         else
1745                 prio = __normal_prio(p);
1746         return prio;
1747 }
1748
1749 /*
1750  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1751  * taken into account by the scheduler. This value might
1752  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1753  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1754  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1755  */
1756 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1757 {
1758         p->normal_prio = normal_prio(p);
1759         /*
1760          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1761          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1762          * to the normal priority:
1763          */
1764         if (!rt_prio(p->prio))
1765                 return p->normal_prio;
1766         return p->prio;
1767 }
1768
1769 /*
1770  * activate_task - move a task to the runqueue.
1771  */
1772 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1773 {
1774         if (task_contributes_to_load(p))
1775                 rq->nr_uninterruptible--;
1776
1777         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1778         inc_nr_running(rq);
1779 }
1780
1781 /*
1782  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1783  */
1784 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1785 {
1786         if (task_contributes_to_load(p))
1787                 rq->nr_uninterruptible++;
1788
1789         dequeue_task(rq, p, sleep);
1790         dec_nr_running(rq);
1791 }
1792
1793 /**
1794  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1795  * @p: the task in question.
1796  */
1797 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1798 {
1799         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1800 }
1801
1802 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1803 {
1804         set_task_rq(p, cpu);
1805 #ifdef CONFIG_SMP
1806         /*
1807          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1808          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1809          * per-task data have been completed by this moment.
1810          */
1811         smp_wmb();
1812         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1813 #endif
1814 }
1815
1816 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1817                                        const struct sched_class *prev_class,
1818                                        int oldprio, int running)
1819 {
1820         if (prev_class != p->sched_class) {
1821                 if (prev_class->switched_from)
1822                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1823                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1824         } else
1825                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1826 }
1827
1828 #ifdef CONFIG_SMP
1829
1830 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1831 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1832 {
1833         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Is this task likely cache-hot:
1838  */
1839 static int
1840 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1841 {
1842         s64 delta;
1843
1844         /*
1845          * Buddy candidates are cache hot:
1846          */
1847         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1848                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1849                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1850                 return 1;
1851
1852         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1853                 return 0;
1854
1855         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1856                 return 1;
1857         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1858                 return 0;
1859
1860         delta = now - p->se.exec_start;
1861
1862         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1863 }
1864
1865
1866 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1867 {
1868         int old_cpu = task_cpu(p);
1869         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1870         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1871                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1872         u64 clock_offset;
1873
1874         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1875
1876         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1877
1878 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1879         if (p->se.wait_start)
1880                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1881         if (p->se.sleep_start)
1882                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1883         if (p->se.block_start)
1884                 p->se.block_start -= clock_offset;
1885         if (old_cpu != new_cpu) {
1886                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1887                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1888                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1889         }
1890 #endif
1891         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1892                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1893
1894         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1895 }
1896
1897 struct migration_req {
1898         struct list_head list;
1899
1900         struct task_struct *task;
1901         int dest_cpu;
1902
1903         struct completion done;
1904 };
1905
1906 /*
1907  * The task's runqueue lock must be held.
1908  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1909  */
1910 static int
1911 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1912 {
1913         struct rq *rq = task_rq(p);
1914
1915         /*
1916          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1917          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1918          */
1919         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1920                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1921                 return 0;
1922         }
1923
1924         init_completion(&req->done);
1925         req->task = p;
1926         req->dest_cpu = dest_cpu;
1927         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1928
1929         return 1;
1930 }
1931
1932 /*
1933  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1934  *
1935  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1936  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1937  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1938  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1939  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1940  * @p has remained unscheduled the whole time.
1941  *
1942  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1943  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1944  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1945  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1946  * waiting to become inactive.
1947  */
1948 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1949 {
1950         unsigned long flags;
1951         int running, on_rq;
1952         unsigned long ncsw;
1953         struct rq *rq;
1954
1955         for (;;) {
1956                 /*
1957                  * We do the initial early heuristics without holding
1958                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1959                  * the runqueue lock when things look like they will
1960                  * work out!
1961                  */
1962                 rq = task_rq(p);
1963
1964                 /*
1965                  * If the task is actively running on another CPU
1966                  * still, just relax and busy-wait without holding
1967                  * any locks.
1968                  *
1969                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1970                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1971                  * But we don't care, since "task_running()" will
1972                  * return false if the runqueue has changed and p
1973                  * is actually now running somewhere else!
1974                  */
1975                 while (task_running(rq, p)) {
1976                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1977                                 return 0;
1978                         cpu_relax();
1979                 }
1980
1981                 /*
1982                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1983                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1984                  * just go back and repeat.
1985                  */
1986                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1987                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1988                 running = task_running(rq, p);
1989                 on_rq = p->se.on_rq;
1990                 ncsw = 0;
1991                 if (!match_state || p->state == match_state)
1992                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1993                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1994
1995                 /*
1996                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1997                  */
1998                 if (unlikely(!ncsw))
1999                         break;
2000
2001                 /*
2002                  * Was it really running after all now that we
2003                  * checked with the proper locks actually held?
2004                  *
2005                  * Oops. Go back and try again..
2006                  */
2007                 if (unlikely(running)) {
2008                         cpu_relax();
2009                         continue;
2010                 }
2011
2012                 /*
2013                  * It's not enough that it's not actively running,
2014                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2015                  * preempted!
2016                  *
2017                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2018                  * running right now), it's preempted, and we should
2019                  * yield - it could be a while.
2020                  */
2021                 if (unlikely(on_rq)) {
2022                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2023                         continue;
2024                 }
2025
2026                 /*
2027                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2028                  * runnable, which means that it will never become
2029                  * running in the future either. We're all done!
2030                  */
2031                 break;
2032         }
2033
2034         return ncsw;
2035 }
2036
2037 /***
2038  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2039  * @p: the to-be-kicked thread
2040  *
2041  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2042  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2043  *
2044  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2045  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2046  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2047  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2048  * achieved as well.
2049  */
2050 void kick_process(struct task_struct *p)
2051 {
2052         int cpu;
2053
2054         preempt_disable();
2055         cpu = task_cpu(p);
2056         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2057                 smp_send_reschedule(cpu);
2058         preempt_enable();
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2063  * according to the scheduling class and "nice" value.
2064  *
2065  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2066  * balance conservatively.
2067  */
2068 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2069 {
2070         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2071         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2072
2073         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2074                 return total;
2075
2076         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2077 }
2078
2079 /*
2080  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2081  * according to the scheduling class and "nice" value.
2082  */
2083 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2084 {
2085         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2086         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2087
2088         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2089                 return total;
2090
2091         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2092 }
2093
2094 /*
2095  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2096  * domain.
2097  */
2098 static struct sched_group *
2099 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2100 {
2101         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2102         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2103         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2104         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2105
2106         do {
2107                 unsigned long load, avg_load;
2108                 int local_group;
2109                 int i;
2110
2111                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2112                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2113                                         &p->cpus_allowed))
2114                         continue;
2115
2116                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2117                                                sched_group_cpus(group));
2118
2119                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2120                 avg_load = 0;
2121
2122                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2123                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2124                         if (local_group)
2125                                 load = source_load(i, load_idx);
2126                         else
2127                                 load = target_load(i, load_idx);
2128
2129                         avg_load += load;
2130                 }
2131
2132                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2133                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2134                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2135
2136                 if (local_group) {
2137                         this_load = avg_load;
2138                         this = group;
2139                 } else if (avg_load < min_load) {
2140                         min_load = avg_load;
2141                         idlest = group;
2142                 }
2143         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2144
2145         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2146                 return NULL;
2147         return idlest;
2148 }
2149
2150 /*
2151  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2152  */
2153 static int
2154 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2155 {
2156         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2157         int idlest = -1;
2158         int i;
2159
2160         /* Traverse only the allowed CPUs */
2161         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2162                 load = weighted_cpuload(i);
2163
2164                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2165                         min_load = load;
2166                         idlest = i;
2167                 }
2168         }
2169
2170         return idlest;
2171 }
2172
2173 /*
2174  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2175  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2176  * SD_BALANCE_EXEC.
2177  *
2178  * Balance, ie. select the least loaded group.
2179  *
2180  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2181  *
2182  * preempt must be disabled.
2183  */
2184 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2185 {
2186         struct task_struct *t = current;
2187         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2188
2189         for_each_domain(cpu, tmp) {
2190                 /*
2191                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2192                  */
2193                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2194                         break;
2195                 if (tmp->flags & flag)
2196                         sd = tmp;
2197         }
2198
2199         if (sd)
2200                 update_shares(sd);
2201
2202         while (sd) {
2203                 struct sched_group *group;
2204                 int new_cpu, weight;
2205
2206                 if (!(sd->flags & flag)) {
2207                         sd = sd->child;
2208                         continue;
2209                 }
2210
2211                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2212                 if (!group) {
2213                         sd = sd->child;
2214                         continue;
2215                 }
2216
2217                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2218                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2219                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2220                         sd = sd->child;
2221                         continue;
2222                 }
2223
2224                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2225                 cpu = new_cpu;
2226                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2227                 sd = NULL;
2228                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2229                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2230                                 break;
2231                         if (tmp->flags & flag)
2232                                 sd = tmp;
2233                 }
2234                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2235         }
2236
2237         return cpu;
2238 }
2239
2240 #endif /* CONFIG_SMP */
2241
2242 /***
2243  * try_to_wake_up - wake up a thread
2244  * @p: the to-be-woken-up thread
2245  * @state: the mask of task states that can be woken
2246  * @sync: do a synchronous wakeup?
2247  *
2248  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2249  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2250  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2251  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2252  * runnable without the overhead of this.
2253  *
2254  * returns failure only if the task is already active.
2255  */
2256 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2257 {
2258         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2259         unsigned long flags;
2260         long old_state;
2261         struct rq *rq;
2262
2263         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2264                 sync = 0;
2265
2266 #ifdef CONFIG_SMP
2267         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2268                 struct sched_domain *sd;
2269
2270                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2271                 cpu = task_cpu(p);
2272
2273                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2274                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2275                                 update_shares(sd);
2276                                 break;
2277                         }
2278                 }
2279         }
2280 #endif
2281
2282         smp_wmb();
2283         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2284         update_rq_clock(rq);
2285         old_state = p->state;
2286         if (!(old_state & state))
2287                 goto out;
2288
2289         if (p->se.on_rq)
2290                 goto out_running;
2291
2292         cpu = task_cpu(p);
2293         orig_cpu = cpu;
2294         this_cpu = smp_processor_id();
2295
2296 #ifdef CONFIG_SMP
2297         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2298                 goto out_activate;
2299
2300         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2301         if (cpu != orig_cpu) {
2302                 set_task_cpu(p, cpu);
2303                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2304                 /* might preempt at this point */
2305                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2306                 old_state = p->state;
2307                 if (!(old_state & state))
2308                         goto out;
2309                 if (p->se.on_rq)
2310                         goto out_running;
2311
2312                 this_cpu = smp_processor_id();
2313                 cpu = task_cpu(p);
2314         }
2315
2316 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2317         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2318         if (cpu == this_cpu)
2319                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2320         else {
2321                 struct sched_domain *sd;
2322                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2323                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2324                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2325                                 break;
2326                         }
2327                 }
2328         }
2329 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2330
2331 out_activate:
2332 #endif /* CONFIG_SMP */
2333         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2334         if (sync)
2335                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2336         if (orig_cpu != cpu)
2337                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2338         if (cpu == this_cpu)
2339                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2340         else
2341                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2342         activate_task(rq, p, 1);
2343         success = 1;
2344
2345 out_running:
2346         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2347         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2348
2349         p->state = TASK_RUNNING;
2350 #ifdef CONFIG_SMP
2351         if (p->sched_class->task_wake_up)
2352                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2353 #endif
2354 out:
2355         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2356
2357         task_rq_unlock(rq, &flags);
2358
2359         return success;
2360 }
2361
2362 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2363 {
2364         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2365 }
2366 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2367
2368 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2369 {
2370         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2371 }
2372
2373 /*
2374  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2375  * p is forked by current.
2376  *
2377  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2378  */
2379 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2380 {
2381         p->se.exec_start                = 0;
2382         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2383         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2384         p->se.last_wakeup               = 0;
2385         p->se.avg_overlap               = 0;
2386
2387 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2388         p->se.wait_start                = 0;
2389         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2390         p->se.sleep_start               = 0;
2391         p->se.block_start               = 0;
2392         p->se.sleep_max                 = 0;
2393         p->se.block_max                 = 0;
2394         p->se.exec_max                  = 0;
2395         p->se.slice_max                 = 0;
2396         p->se.wait_max                  = 0;
2397 #endif
2398
2399         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2400         p->se.on_rq = 0;
2401         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2402
2403 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2404         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2405 #endif
2406
2407         /*
2408          * We mark the process as running here, but have not actually
2409          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2410          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2411          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2412          */
2413         p->state = TASK_RUNNING;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * fork()/clone()-time setup:
2418  */
2419 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2420 {
2421         int cpu = get_cpu();
2422
2423         __sched_fork(p);
2424
2425 #ifdef CONFIG_SMP
2426         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2427 #endif
2428         set_task_cpu(p, cpu);
2429
2430         /*
2431          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2432          */
2433         p->prio = current->normal_prio;
2434         if (!rt_prio(p->prio))
2435                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2436
2437 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2438         if (likely(sched_info_on()))
2439                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2440 #endif
2441 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2442         p->oncpu = 0;
2443 #endif
2444 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2445         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2446         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2447 #endif
2448         put_cpu();
2449 }
2450
2451 /*
2452  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2453  *
2454  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2455  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2456  * on the runqueue and wakes it.
2457  */
2458 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2459 {
2460         unsigned long flags;
2461         struct rq *rq;
2462
2463         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2464         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2465         update_rq_clock(rq);
2466
2467         p->prio = effective_prio(p);
2468
2469         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2470                 activate_task(rq, p, 0);
2471         } else {
2472                 /*
2473                  * Let the scheduling class do new task startup
2474                  * management (if any):
2475                  */
2476                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2477                 inc_nr_running(rq);
2478         }
2479         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2480         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2481 #ifdef CONFIG_SMP
2482         if (p->sched_class->task_wake_up)
2483                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2484 #endif
2485         task_rq_unlock(rq, &flags);
2486 }
2487
2488 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2489
2490 /**
2491  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2492  * @notifier: notifier struct to register
2493  */
2494 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2495 {
2496         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2497 }
2498 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2499
2500 /**
2501  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2502  * @notifier: notifier struct to unregister
2503  *
2504  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2505  */
2506 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2507 {
2508         hlist_del(&notifier->link);
2509 }
2510 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2511
2512 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2513 {
2514         struct preempt_notifier *notifier;
2515         struct hlist_node *node;
2516
2517         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2518                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2519 }
2520
2521 static void
2522 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2523                                  struct task_struct *next)
2524 {
2525         struct preempt_notifier *notifier;
2526         struct hlist_node *node;
2527
2528         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2529                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2530 }
2531
2532 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2533
2534 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2535 {
2536 }
2537
2538 static void
2539 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2540                                  struct task_struct *next)
2541 {
2542 }
2543
2544 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2545
2546 /**
2547  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2548  * @rq: the runqueue preparing to switch
2549  * @prev: the current task that is being switched out
2550  * @next: the task we are going to switch to.
2551  *
2552  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2553  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2554  * switch.
2555  *
2556  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2557  * hooks.
2558  */
2559 static inline void
2560 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2561                     struct task_struct *next)
2562 {
2563         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2564         prepare_lock_switch(rq, next);
2565         prepare_arch_switch(next);
2566 }
2567
2568 /**
2569  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2570  * @rq: runqueue associated with task-switch
2571  * @prev: the thread we just switched away from.
2572  *
2573  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2574  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2575  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2576  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2577  *
2578  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2579  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2580  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2581  * details.)
2582  */
2583 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2584         __releases(rq->lock)
2585 {
2586         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2587         long prev_state;
2588
2589         rq->prev_mm = NULL;
2590
2591         /*
2592          * A task struct has one reference for the use as "current".
2593          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2594          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2595          * the scheduled task must drop that reference.
2596          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2597          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2598          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2599          * be dropped twice.
2600          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2601          */
2602         prev_state = prev->state;
2603         finish_arch_switch(prev);
2604         finish_lock_switch(rq, prev);
2605 #ifdef CONFIG_SMP
2606         if (current->sched_class->post_schedule)
2607                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2608 #endif
2609
2610         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2611         if (mm)
2612                 mmdrop(mm);
2613         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2614                 /*
2615                  * Remove function-return probe instances associated with this
2616                  * task and put them back on the free list.
2617                  */
2618                 kprobe_flush_task(prev);
2619                 put_task_struct(prev);
2620         }
2621 }
2622
2623 /**
2624  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2625  * @prev: the thread we just switched away from.
2626  */
2627 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2628         __releases(rq->lock)
2629 {
2630         struct rq *rq = this_rq();
2631
2632         finish_task_switch(rq, prev);
2633 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2634         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2635         preempt_enable();
2636 #endif
2637         if (current->set_child_tid)
2638                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2639 }
2640
2641 /*
2642  * context_switch - switch to the new MM and the new
2643  * thread's register state.
2644  */
2645 static inline void
2646 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2647                struct task_struct *next)
2648 {
2649         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2650
2651         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2652         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2653         mm = next->mm;
2654         oldmm = prev->active_mm;
2655         /*
2656          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2657          * combine the page table reload and the switch backend into
2658          * one hypercall.
2659          */
2660         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2661
2662         if (unlikely(!mm)) {
2663                 next->active_mm = oldmm;
2664                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2665                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2666         } else
2667                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2668
2669         if (unlikely(!prev->mm)) {
2670                 prev->active_mm = NULL;
2671                 rq->prev_mm = oldmm;
2672         }
2673         /*
2674          * Since the runqueue lock will be released by the next
2675          * task (which is an invalid locking op but in the case
2676          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2677          * do an early lockdep release here:
2678          */
2679 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2680         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2681 #endif
2682
2683         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2684         switch_to(prev, next, prev);
2685
2686         barrier();
2687         /*
2688          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2689          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2690          * frame will be invalid.
2691          */
2692         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2693 }
2694
2695 /*
2696  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2697  *
2698  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2699  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2700  * number of context switches performed since bootup.
2701  */
2702 unsigned long nr_running(void)
2703 {
2704         unsigned long i, sum = 0;
2705
2706         for_each_online_cpu(i)
2707                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2708
2709         return sum;
2710 }
2711
2712 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2713 {
2714         unsigned long i, sum = 0;
2715
2716         for_each_possible_cpu(i)
2717                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2718
2719         /*
2720          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2721          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2722          */
2723         if (unlikely((long)sum < 0))
2724                 sum = 0;
2725
2726         return sum;
2727 }
2728
2729 unsigned long long nr_context_switches(void)
2730 {
2731         int i;
2732         unsigned long long sum = 0;
2733
2734         for_each_possible_cpu(i)
2735                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2736
2737         return sum;
2738 }
2739
2740 unsigned long nr_iowait(void)
2741 {
2742         unsigned long i, sum = 0;
2743
2744         for_each_possible_cpu(i)
2745                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2746
2747         return sum;
2748 }
2749
2750 unsigned long nr_active(void)
2751 {
2752         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2753
2754         for_each_online_cpu(i) {
2755                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2756                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2757         }
2758
2759         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2760                 uninterruptible = 0;
2761
2762         return running + uninterruptible;
2763 }
2764
2765 /*
2766  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2767  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2768  */
2769 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2770 {
2771         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2772         int i, scale;
2773
2774         this_rq->nr_load_updates++;
2775
2776         /* Update our load: */
2777         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2778                 unsigned long old_load, new_load;
2779
2780                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2781
2782                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2783                 new_load = this_load;
2784                 /*
2785                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2786                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2787                  * example.
2788                  */
2789                 if (new_load > old_load)
2790                         new_load += scale-1;
2791                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2792         }
2793 }
2794
2795 #ifdef CONFIG_SMP
2796
2797 /*
2798  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2799  *
2800  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2801  * you need to do so manually before calling.
2802  */
2803 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2804         __acquires(rq1->lock)
2805         __acquires(rq2->lock)
2806 {
2807         BUG_ON(!irqs_disabled());
2808         if (rq1 == rq2) {
2809                 spin_lock(&rq1->lock);
2810                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2811         } else {
2812                 if (rq1 < rq2) {
2813                         spin_lock(&rq1->lock);
2814                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2815                 } else {
2816                         spin_lock(&rq2->lock);
2817                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2818                 }
2819         }
2820         update_rq_clock(rq1);
2821         update_rq_clock(rq2);
2822 }
2823
2824 /*
2825  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2826  *
2827  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2828  * you need to do so manually after calling.
2829  */
2830 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2831         __releases(rq1->lock)
2832         __releases(rq2->lock)
2833 {
2834         spin_unlock(&rq1->lock);
2835         if (rq1 != rq2)
2836                 spin_unlock(&rq2->lock);
2837         else
2838                 __release(rq2->lock);
2839 }
2840
2841 /*
2842  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2843  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2844  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2845  * the cpu_allowed mask is restored.
2846  */
2847 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2848 {
2849         struct migration_req req;
2850         unsigned long flags;
2851         struct rq *rq;
2852
2853         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2854         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2855             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2856                 goto out;
2857
2858         /* force the process onto the specified CPU */
2859         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2860                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2861                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2862
2863                 get_task_struct(mt);
2864                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2865                 wake_up_process(mt);
2866                 put_task_struct(mt);
2867                 wait_for_completion(&req.done);
2868
2869                 return;
2870         }
2871 out:
2872         task_rq_unlock(rq, &flags);
2873 }
2874
2875 /*
2876  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2877  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2878  */
2879 void sched_exec(void)
2880 {
2881         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2882         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2883         put_cpu();
2884         if (new_cpu != this_cpu)
2885                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2886 }
2887
2888 /*
2889  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2890  * Both runqueues must be locked.
2891  */
2892 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2893                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2894 {
2895         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2896         set_task_cpu(p, this_cpu);
2897         activate_task(this_rq, p, 0);
2898         /*
2899          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2900          * to be always true for them.
2901          */
2902         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2903 }
2904
2905 /*
2906  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2907  */
2908 static
2909 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2910                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2911                      int *all_pinned)
2912 {
2913         /*
2914          * We do not migrate tasks that are:
2915          * 1) running (obviously), or
2916          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2917          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2918          */
2919         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2920                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2921                 return 0;
2922         }
2923         *all_pinned = 0;
2924
2925         if (task_running(rq, p)) {
2926                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2927                 return 0;
2928         }
2929
2930         /*
2931          * Aggressive migration if:
2932          * 1) task is cache cold, or
2933          * 2) too many balance attempts have failed.
2934          */
2935
2936         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2937                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2938 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2939                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2940                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2941                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2942                 }
2943 #endif
2944                 return 1;
2945         }
2946
2947         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2948                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2949                 return 0;
2950         }
2951         return 1;
2952 }
2953
2954 static unsigned long
2955 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2956               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2957               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2958               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2959 {
2960         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2961         struct task_struct *p;
2962         long rem_load_move = max_load_move;
2963
2964         if (max_load_move == 0)
2965                 goto out;
2966
2967         pinned = 1;
2968
2969         /*
2970          * Start the load-balancing iterator:
2971          */
2972         p = iterator->start(iterator->arg);
2973 next:
2974         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2975                 goto out;
2976
2977         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2978             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2979                 p = iterator->next(iterator->arg);
2980                 goto next;
2981         }
2982
2983         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2984         pulled++;
2985         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2986
2987         /*
2988          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2989          */
2990         if (rem_load_move > 0) {
2991                 if (p->prio < *this_best_prio)
2992                         *this_best_prio = p->prio;
2993                 p = iterator->next(iterator->arg);
2994                 goto next;
2995         }
2996 out:
2997         /*
2998          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2999          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3000          * inside pull_task().
3001          */
3002         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3003
3004         if (all_pinned)
3005                 *all_pinned = pinned;
3006
3007         return max_load_move - rem_load_move;
3008 }
3009
3010 /*
3011  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3012  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3013  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3014  *
3015  * Called with both runqueues locked.
3016  */
3017 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3018                       unsigned long max_load_move,
3019                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3020                       int *all_pinned)
3021 {
3022         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3023         unsigned long total_load_moved = 0;
3024         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3025
3026         do {
3027                 total_load_moved +=
3028                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3029                                 max_load_move - total_load_moved,
3030                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3031                 class = class->next;
3032
3033                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3034                         break;
3035
3036         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3037
3038         return total_load_moved > 0;
3039 }
3040
3041 static int
3042 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3043                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3044                    struct rq_iterator *iterator)
3045 {
3046         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3047         int pinned = 0;
3048
3049         while (p) {
3050                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3051                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3052                         /*
3053                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3054                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3055                          * stats here rather than inside pull_task().
3056                          */
3057                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3058
3059                         return 1;
3060                 }
3061                 p = iterator->next(iterator->arg);
3062         }
3063
3064         return 0;
3065 }
3066
3067 /*
3068  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3069  * part of active balancing operations within "domain".
3070  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3071  *
3072  * Called with both runqueues locked.
3073  */
3074 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3075                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3076 {
3077         const struct sched_class *class;
3078
3079         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3080                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3081                         return 1;
3082
3083         return 0;
3084 }
3085
3086 /*
3087  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3088  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3089  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3090  */
3091 static struct sched_group *
3092 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3093                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3094                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3095 {
3096         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3097         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3098         unsigned long max_pull;
3099         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3100         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3101         int load_idx, group_imb = 0;
3102 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3103         int power_savings_balance = 1;
3104         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3105         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3106         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3107 #endif
3108
3109         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3110         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3111         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3112
3113         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3114                 load_idx = sd->busy_idx;
3115         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3116                 load_idx = sd->newidle_idx;
3117         else
3118                 load_idx = sd->idle_idx;
3119
3120         do {
3121                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3122                 int local_group;
3123                 int i;
3124                 int __group_imb = 0;
3125                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3126                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3127                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3128                 unsigned long avg_load_per_task;
3129
3130                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3131                                                sched_group_cpus(group));
3132
3133                 if (local_group)
3134                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3135
3136                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3137                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3138                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3139
3140                 max_cpu_load = 0;
3141                 min_cpu_load = ~0UL;
3142
3143                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3144                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3145
3146                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3147                                 *sd_idle = 0;
3148
3149                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3150                         if (local_group) {
3151                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3152                                         first_idle_cpu = 1;
3153                                         balance_cpu = i;
3154                                 }
3155
3156                                 load = target_load(i, load_idx);
3157                         } else {
3158                                 load = source_load(i, load_idx);
3159                                 if (load > max_cpu_load)
3160                                         max_cpu_load = load;
3161                                 if (min_cpu_load > load)
3162                                         min_cpu_load = load;
3163                         }
3164
3165                         avg_load += load;
3166                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3167                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3168
3169                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3170                 }
3171
3172                 /*
3173                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3174                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3175                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3176                  * to do the newly idle load balance.
3177                  */
3178                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3179                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3180                         *balance = 0;
3181                         goto ret;
3182                 }
3183
3184                 total_load += avg_load;
3185                 total_pwr += group->__cpu_power;
3186
3187                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3188                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3189                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3190
3191
3192                 /*
3193                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3194                  * than the average weight of two tasks.
3195                  *
3196                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3197                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3198                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3199                  *      the hierarchy?
3200                  */
3201                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3202                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3203
3204                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3205                         __group_imb = 1;
3206
3207                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3208
3209                 if (local_group) {
3210                         this_load = avg_load;
3211                         this = group;
3212                         this_nr_running = sum_nr_running;
3213                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3214                 } else if (avg_load > max_load &&
3215                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3216                         max_load = avg_load;
3217                         busiest = group;
3218                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3219                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3220                         group_imb = __group_imb;
3221                 }
3222
3223 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3224                 /*
3225                  * Busy processors will not participate in power savings
3226                  * balance.
3227                  */
3228                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3229                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3230                         goto group_next;
3231
3232                 /*
3233                  * If the local group is idle or completely loaded
3234                  * no need to do power savings balance at this domain
3235                  */
3236                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3237                                     !this_nr_running))
3238                         power_savings_balance = 0;
3239
3240                 /*
3241                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3242                  * don't include that group in power savings calculations
3243                  */
3244                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3245                     || !sum_nr_running)
3246                         goto group_next;
3247
3248                 /*
3249                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3250                  * This is the group from where we need to pick up the load
3251                  * for saving power
3252                  */
3253                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3254                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3255                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3256                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3257                         group_min = group;
3258                         min_nr_running = sum_nr_running;
3259                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3260                                                 sum_nr_running;
3261                 }
3262
3263                 /*
3264                  * Calculate the group which is almost near its
3265                  * capacity but still has some space to pick up some load
3266                  * from other group and save more power
3267                  */
3268                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3269                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3270                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3271                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3272                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3273                                 group_leader = group;
3274                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3275                         }
3276                 }
3277 group_next:
3278 #endif
3279                 group = group->next;
3280         } while (group != sd->groups);
3281
3282         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3283                 goto out_balanced;
3284
3285         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3286
3287         if (this_load >= avg_load ||
3288                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3289                 goto out_balanced;
3290
3291         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3292         if (group_imb)
3293                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3294
3295         /*
3296          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3297          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3298          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3299          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3300          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3301          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3302          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3303          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3304          * appear as very large values with unsigned longs.
3305          */
3306         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3307                 goto out_balanced;
3308
3309         /*
3310          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3311          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3312          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3313          */
3314         if (max_load < avg_load) {
3315                 *imbalance = 0;
3316                 goto small_imbalance;
3317         }
3318
3319         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3320         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3321
3322         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3323         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3324                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3325                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3326
3327         /*
3328          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3329          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3330          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3331          * moved
3332          */
3333         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3334                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3335                 unsigned int imbn;
3336
3337 small_imbalance:
3338                 pwr_move = pwr_now = 0;
3339                 imbn = 2;
3340                 if (this_nr_running) {
3341                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3342                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3343                                 imbn = 1;
3344                 } else
3345                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3346
3347                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3348                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3349                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3350                         return busiest;
3351                 }
3352
3353                 /*
3354                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3355                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3356                  * moving them.
3357                  */
3358
3359                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3360                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3361                 pwr_now += this->__cpu_power *
3362                                 min(this_load_per_task, this_load);
3363                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3364
3365                 /* Amount of load we'd subtract */
3366                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3367                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3368                 if (max_load > tmp)
3369                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3370                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3371
3372                 /* Amount of load we'd add */
3373                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3374                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3375                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3376                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3377                 else
3378                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3379                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3380                 pwr_move += this->__cpu_power *
3381                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3382                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3383
3384                 /* Move if we gain throughput */
3385                 if (pwr_move > pwr_now)
3386                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3387         }
3388
3389         return busiest;
3390
3391 out_balanced:
3392 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3393         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3394                 goto ret;
3395
3396         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3397                 *imbalance = min_load_per_task;
3398                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3399                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3400                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3401                 }
3402                 return group_min;
3403         }
3404 #endif
3405 ret:
3406         *imbalance = 0;
3407         return NULL;
3408 }
3409
3410 /*
3411  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3412  */
3413 static struct rq *
3414 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3415                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3416 {
3417         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3418         unsigned long max_load = 0;
3419         int i;
3420
3421         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3422                 unsigned long wl;
3423
3424                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3425                         continue;
3426
3427                 rq = cpu_rq(i);
3428                 wl = weighted_cpuload(i);
3429
3430                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3431                         continue;
3432
3433                 if (wl > max_load) {
3434                         max_load = wl;
3435                         busiest = rq;
3436                 }
3437         }
3438
3439         return busiest;
3440 }
3441
3442 /*
3443  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3444  * so long as it is large enough.
3445  */
3446 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3447
3448 /*
3449  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3450  * tasks if there is an imbalance.
3451  */
3452 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3453                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3454                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3455 {
3456         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3457         struct sched_group *group;
3458         unsigned long imbalance;
3459         struct rq *busiest;
3460         unsigned long flags;
3461
3462         cpumask_setall(cpus);
3463
3464         /*
3465          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3466          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3467          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3468          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3469          */
3470         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3471             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3472                 sd_idle = 1;
3473
3474         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3475
3476 redo:
3477         update_shares(sd);
3478         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3479                                    cpus, balance);
3480
3481         if (*balance == 0)
3482                 goto out_balanced;
3483
3484         if (!group) {
3485                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3486                 goto out_balanced;
3487         }
3488
3489         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3490         if (!busiest) {
3491                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3492                 goto out_balanced;
3493         }
3494
3495         BUG_ON(busiest == this_rq);
3496
3497         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3498
3499         ld_moved = 0;
3500         if (busiest->nr_running > 1) {
3501                 /*
3502                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3503                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3504                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3505                  * correctly treated as an imbalance.
3506                  */
3507                 local_irq_save(flags);
3508                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3509                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3510                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3511                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3512                 local_irq_restore(flags);
3513
3514                 /*
3515                  * some other cpu did the load balance for us.
3516                  */
3517                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3518                         resched_cpu(this_cpu);
3519
3520                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3521                 if (unlikely(all_pinned)) {
3522                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3523                         if (!cpumask_empty(cpus))
3524                                 goto redo;
3525                         goto out_balanced;
3526                 }
3527         }
3528
3529         if (!ld_moved) {
3530                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3531                 sd->nr_balance_failed++;
3532
3533                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3534
3535                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3536
3537                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3538                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3539                          */
3540                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3541                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3542                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3543                                 all_pinned = 1;
3544                                 goto out_one_pinned;
3545                         }
3546
3547                         if (!busiest->active_balance) {
3548                                 busiest->active_balance = 1;
3549                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3550                                 active_balance = 1;
3551                         }
3552                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3553                         if (active_balance)
3554                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3555
3556                         /*
3557                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3558                          * counter.
3559                          */
3560                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3561                 }
3562         } else
3563                 sd->nr_balance_failed = 0;
3564
3565         if (likely(!active_balance)) {
3566                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3567                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3568         } else {
3569                 /*
3570                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3571                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3572                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3573                  * move_tasks).
3574                  */
3575                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3576                         sd->balance_interval *= 2;
3577         }
3578
3579         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3580             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3581                 ld_moved = -1;
3582
3583         goto out;
3584
3585 out_balanced:
3586         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3587
3588         sd->nr_balance_failed = 0;
3589
3590 out_one_pinned:
3591         /* tune up the balancing interval */
3592         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3593                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3594                 sd->balance_interval *= 2;
3595
3596         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3597             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3598                 ld_moved = -1;
3599         else
3600                 ld_moved = 0;
3601 out:
3602         if (ld_moved)
3603                 update_shares(sd);
3604         return ld_moved;
3605 }
3606
3607 /*
3608  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3609  * tasks if there is an imbalance.
3610  *
3611  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3612  * this_rq is locked.
3613  */
3614 static int
3615 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3616                         struct cpumask *cpus)
3617 {
3618         struct sched_group *group;
3619         struct rq *busiest = NULL;
3620         unsigned long imbalance;
3621         int ld_moved = 0;
3622         int sd_idle = 0;
3623         int all_pinned = 0;
3624
3625         cpumask_setall(cpus);
3626
3627         /*
3628          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3629          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3630          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3631          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3632          */
3633         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3634             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3635                 sd_idle = 1;
3636
3637         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3638 redo:
3639         update_shares_locked(this_rq, sd);
3640         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3641                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3642         if (!group) {
3643                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3644                 goto out_balanced;
3645         }
3646
3647         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3648         if (!busiest) {
3649                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3650                 goto out_balanced;
3651         }
3652
3653         BUG_ON(busiest == this_rq);
3654
3655         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3656
3657         ld_moved = 0;
3658         if (busiest->nr_running > 1) {
3659                 /* Attempt to move tasks */
3660                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3661                 /* this_rq->clock is already updated */
3662                 update_rq_clock(busiest);
3663                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3664                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3665                                         &all_pinned);
3666                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3667
3668                 if (unlikely(all_pinned)) {
3669                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3670                         if (!cpumask_empty(cpus))
3671                                 goto redo;
3672                 }
3673         }
3674
3675         if (!ld_moved) {
3676                 int active_balance = 0;
3677
3678                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3679                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3680                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3681                         return -1;
3682
3683                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3684                         return -1;
3685
3686                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3687                         return -1;
3688
3689                 /*
3690                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3691                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3692                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3693                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3694                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3695                  *
3696                  * The package power saving logic comes from
3697                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3698                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3699                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3700                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3701                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3702                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3703                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3704                  *
3705                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3706                  * will be more than one task in the source run queue and
3707                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3708                  * active balance code will not be triggered.
3709                  */
3710
3711                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3712                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3713
3714                 /*
3715                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3716                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3717                  */
3718                 if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3719                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3720                         all_pinned = 1;
3721                         return ld_moved;
3722                 }
3723
3724                 if (!busiest->active_balance) {
3725                         busiest->active_balance = 1;
3726                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3727                         active_balance = 1;
3728                 }
3729
3730                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3731                 if (active_balance)
3732                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3733
3734         } else
3735                 sd->nr_balance_failed = 0;
3736
3737         update_shares_locked(this_rq, sd);
3738         return ld_moved;
3739
3740 out_balanced:
3741         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3742         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3743             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3744                 return -1;
3745         sd->nr_balance_failed = 0;
3746
3747         return 0;
3748 }
3749
3750 /*
3751  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3752  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3753  */
3754 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3755 {
3756         struct sched_domain *sd;
3757         int pulled_task = 0;
3758         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3759         cpumask_var_t tmpmask;
3760
3761         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3762                 return;
3763
3764         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3765                 unsigned long interval;
3766
3767                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3768                         continue;
3769
3770                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3771                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3772                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3773                                                            sd, tmpmask);
3774
3775                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3776                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3777                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3778                 if (pulled_task)
3779                         break;
3780         }
3781         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3782                 /*
3783                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3784                  * a busy processor. So reset next_balance.
3785                  */
3786                 this_rq->next_balance = next_balance;
3787         }
3788         free_cpumask_var(tmpmask);
3789 }
3790
3791 /*
3792  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3793  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3794  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3795  * logical imbalances.
3796  *
3797  * Called with busiest_rq locked.
3798  */
3799 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3800 {
3801         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3802         struct sched_domain *sd;
3803         struct rq *target_rq;
3804
3805         /* Is there any task to move? */
3806         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3807                 return;
3808
3809         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3810
3811         /*
3812          * This condition is "impossible", if it occurs
3813          * we need to fix it. Originally reported by
3814          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3815          */
3816         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3817
3818         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3819         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3820         update_rq_clock(busiest_rq);
3821         update_rq_clock(target_rq);
3822
3823         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3824         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3825                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3826                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3827                                 break;
3828         }
3829
3830         if (likely(sd)) {
3831                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3832
3833                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3834                                   sd, CPU_IDLE))
3835                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3836                 else
3837                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3838         }
3839         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3840 }
3841
3842 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3843 static struct {
3844         atomic_t load_balancer;
3845         cpumask_var_t cpu_mask;
3846 } nohz ____cacheline_aligned = {
3847         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3848 };
3849
3850 /*
3851  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3852  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3853  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3854  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3855  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3856  * arrives...
3857  *
3858  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3859  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3860  * nohz.cpu_mask..
3861  *
3862  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3863  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3864  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3865  * there is no need for ilb owner.
3866  *
3867  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3868  * next busy scheduler_tick()
3869  */
3870 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3871 {
3872         int cpu = smp_processor_id();
3873
3874         if (stop_tick) {
3875                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3876                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3877
3878                 /*
3879                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3880                  */
3881                 if (!cpu_active(cpu) &&
3882                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3883                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3884                                 BUG();
3885                         return 0;
3886                 }
3887
3888                 /* time for ilb owner also to sleep */
3889                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3890                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3891                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3892                         return 0;
3893                 }
3894
3895                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3896                         /* make me the ilb owner */
3897                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3898                                 return 1;
3899                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3900                         return 1;
3901         } else {
3902                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3903                         return 0;
3904
3905                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3906
3907                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3908                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3909                                 BUG();
3910         }
3911         return 0;
3912 }
3913 #endif
3914
3915 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3916
3917 /*
3918  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3919  * and initiates a balancing operation if so.
3920  *
3921  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3922  */
3923 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3924 {
3925         int balance = 1;
3926         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3927         unsigned long interval;
3928         struct sched_domain *sd;
3929         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3930         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3931         int update_next_balance = 0;
3932         int need_serialize;
3933         cpumask_var_t tmp;
3934
3935         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
3936         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
3937                 return;
3938
3939         for_each_domain(cpu, sd) {
3940                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3941                         continue;
3942
3943                 interval = sd->balance_interval;
3944                 if (idle != CPU_IDLE)
3945                         interval *= sd->busy_factor;
3946
3947                 /* scale ms to jiffies */
3948                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3949                 if (unlikely(!interval))
3950                         interval = 1;
3951                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3952                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3953
3954                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3955
3956                 if (need_serialize) {
3957                         if (!spin_trylock(&balancing))
3958                                 goto out;
3959                 }
3960
3961                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3962                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
3963                                 /*
3964                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3965                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3966                                  * not idle.
3967                                  */
3968                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3969                         }
3970                         sd->last_balance = jiffies;
3971                 }
3972                 if (need_serialize)
3973                         spin_unlock(&balancing);
3974 out:
3975                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3976                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3977                         update_next_balance = 1;
3978                 }
3979
3980                 /*
3981                  * Stop the load balance at this level. There is another
3982                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3983                  * actively.
3984                  */
3985                 if (!balance)
3986                         break;
3987         }
3988
3989         /*
3990          * next_balance will be updated only when there is a need.
3991          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3992          * updated.
3993          */
3994         if (likely(update_next_balance))
3995                 rq->next_balance = next_balance;
3996
3997         free_cpumask_var(tmp);
3998 }
3999
4000 /*
4001  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4002  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4003  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4004  */
4005 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4006 {
4007         int this_cpu = smp_processor_id();
4008         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4009         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4010                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4011
4012         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4013
4014 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4015         /*
4016          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4017          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4018          * stopped.
4019          */
4020         if (this_rq->idle_at_tick &&
4021             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4022                 struct rq *rq;
4023                 int balance_cpu;
4024
4025                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4026                         if (balance_cpu == this_cpu)
4027                                 continue;
4028
4029                         /*
4030                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4031                          * work being done for other cpus. Next load
4032                          * balancing owner will pick it up.
4033                          */
4034                         if (need_resched())
4035                                 break;
4036
4037                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4038
4039                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4040                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4041                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4042                 }
4043         }
4044 #endif
4045 }
4046
4047 /*
4048  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4049  *
4050  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4051  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4052  * if the whole system is idle.
4053  */
4054 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4055 {
4056 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4057         /*
4058          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4059          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4060          * load balancer.
4061          */
4062         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4063                 rq->in_nohz_recently = 0;
4064
4065                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4066                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4067                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4068                 }
4069
4070                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4071                         /*
4072                          * simple selection for now: Nominate the
4073                          * first cpu in the nohz list to be the next
4074                          * ilb owner.
4075                          *
4076                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4077                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4078                          */
4079                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4080
4081                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4082                                 resched_cpu(ilb);
4083                 }
4084         }
4085
4086         /*
4087          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4088          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4089          */
4090         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4091             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4092                 resched_cpu(cpu);
4093                 return;
4094         }
4095
4096         /*
4097          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4098          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4099          */
4100         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4101             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4102                 return;
4103 #endif
4104         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4105                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4106 }
4107
4108 #else   /* CONFIG_SMP */
4109
4110 /*
4111  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4112  */
4113 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4114 {
4115 }
4116
4117 #endif
4118
4119 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4120
4121 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4122
4123 /*
4124  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4125  * @p in case that task is currently running.
4126  */
4127 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4128 {
4129         unsigned long flags;
4130         struct rq *rq;
4131         u64 ns = 0;
4132
4133         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4134
4135         if (task_current(rq, p)) {
4136                 u64 delta_exec;
4137
4138                 update_rq_clock(rq);
4139                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4140                 if ((s64)delta_exec > 0)
4141                         ns = delta_exec;
4142         }
4143
4144         task_rq_unlock(rq, &flags);
4145
4146         return ns;
4147 }
4148
4149 /*
4150  * Account user cpu time to a process.
4151  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4152  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4153  */
4154 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4155 {
4156         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4157         cputime64_t tmp;
4158
4159         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4160         account_group_user_time(p, cputime);
4161
4162         /* Add user time to cpustat. */
4163         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4164         if (TASK_NICE(p) > 0)
4165                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4166         else
4167                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4168         /* Account for user time used */
4169         acct_update_integrals(p);
4170 }
4171
4172 /*
4173  * Account guest cpu time to a process.
4174  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4175  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4176  */
4177 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4178 {
4179         cputime64_t tmp;
4180         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4181
4182         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4183
4184         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4185         account_group_user_time(p, cputime);
4186         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4187
4188         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4189         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4190 }
4191
4192 /*
4193  * Account scaled user cpu time to a process.
4194  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4195  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4196  */
4197 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4198 {
4199         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4200 }
4201
4202 /*
4203  * Account system cpu time to a process.
4204  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4205  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4206  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4207  */
4208 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4209                          cputime_t cputime)
4210 {
4211         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4212         struct rq *rq = this_rq();
4213         cputime64_t tmp;
4214
4215         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4216                 account_guest_time(p, cputime);
4217                 return;
4218         }
4219
4220         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4221         account_group_system_time(p, cputime);
4222
4223         /* Add system time to cpustat. */
4224         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4225         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4226                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4227         else if (softirq_count())
4228                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4229         else if (p != rq->idle)
4230                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4231         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4232                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4233         else
4234                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4235         /* Account for system time used */
4236         acct_update_integrals(p);
4237 }
4238
4239 /*
4240  * Account scaled system cpu time to a process.
4241  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4242  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4243  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4244  */
4245 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4246 {
4247         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4248 }
4249
4250 /*
4251  * Account for involuntary wait time.
4252  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4253  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4254  */
4255 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4256 {
4257         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4258         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4259         struct rq *rq = this_rq();
4260
4261         if (p == rq->idle) {
4262                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4263                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4264                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4265                 else
4266                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4267         } else
4268                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4269 }
4270
4271 /*
4272  * Use precise platform statistics if available:
4273  */
4274 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4275 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4276 {
4277         return p->utime;
4278 }
4279
4280 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4281 {
4282         return p->stime;
4283 }
4284 #else
4285 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4286 {
4287         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4288                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4289         u64 temp;
4290
4291         /*
4292          * Use CFS's precise accounting:
4293          */
4294         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4295
4296         if (total) {
4297                 temp *= utime;
4298                 do_div(temp, total);
4299         }
4300         utime = (clock_t)temp;
4301
4302         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4303         return p->prev_utime;
4304 }
4305
4306 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4307 {
4308         clock_t stime;
4309
4310         /*
4311          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4312          * the total, to make sure the total observed by userspace
4313          * grows monotonically - apps rely on that):
4314          */
4315         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4316                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4317
4318         if (stime >= 0)
4319                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4320
4321         return p->prev_stime;
4322 }
4323 #endif
4324
4325 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4326 {
4327         return p->gtime;
4328 }
4329
4330 /*
4331  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4332  * We call it with interrupts disabled.
4333  *
4334  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4335  * timeslices.
4336  */
4337 void scheduler_tick(void)
4338 {
4339         int cpu = smp_processor_id();
4340         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4341         struct task_struct *curr = rq->curr;
4342
4343         sched_clock_tick();
4344
4345         spin_lock(&rq->lock);
4346         update_rq_clock(rq);
4347         update_cpu_load(rq);
4348         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4349         spin_unlock(&rq->lock);
4350
4351 #ifdef CONFIG_SMP
4352         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4353         trigger_load_balance(rq, cpu);
4354 #endif
4355 }
4356
4357 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4358                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4359
4360 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4361 {
4362         if (in_lock_functions(addr)) {
4363                 addr = CALLER_ADDR2;
4364                 if (in_lock_functions(addr))
4365                         addr = CALLER_ADDR3;
4366         }
4367         return addr;
4368 }
4369
4370 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4371 {
4372 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4373         /*
4374          * Underflow?
4375          */
4376         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4377                 return;
4378 #endif
4379         preempt_count() += val;
4380 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4381         /*
4382          * Spinlock count overflowing soon?
4383          */
4384         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4385                                 PREEMPT_MASK - 10);
4386 #endif
4387         if (preempt_count() == val)
4388                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4389 }
4390 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4391
4392 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4393 {
4394 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4395         /*
4396          * Underflow?
4397          */
4398        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4399                 return;
4400         /*
4401          * Is the spinlock portion underflowing?
4402          */
4403         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4404                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4405                 return;
4406 #endif
4407
4408         if (preempt_count() == val)
4409                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4410         preempt_count() -= val;
4411 }
4412 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4413
4414 #endif
4415
4416 /*
4417  * Print scheduling while atomic bug:
4418  */
4419 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4420 {
4421         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4422
4423         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4424                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4425
4426         debug_show_held_locks(prev);
4427         print_modules();
4428         if (irqs_disabled())
4429                 print_irqtrace_events(prev);
4430
4431         if (regs)
4432                 show_regs(regs);
4433         else
4434                 dump_stack();
4435 }
4436
4437 /*
4438  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4439  */
4440 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4441 {
4442         /*
4443          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4444          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4445          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4446          */
4447         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4448                 __schedule_bug(prev);
4449
4450         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4451
4452         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4453 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4454         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4455                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4456                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4457         }
4458 #endif
4459 }
4460
4461 /*
4462  * Pick up the highest-prio task:
4463  */
4464 static inline struct task_struct *
4465 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4466 {
4467         const struct sched_class *class;
4468         struct task_struct *p;
4469
4470         /*
4471          * Optimization: we know that if all tasks are in
4472          * the fair class we can call that function directly:
4473          */
4474         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4475                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4476                 if (likely(p))
4477                         return p;
4478         }
4479
4480         class = sched_class_highest;
4481         for ( ; ; ) {
4482                 p = class->pick_next_task(rq);
4483                 if (p)
4484                         return p;
4485                 /*
4486                  * Will never be NULL as the idle class always
4487                  * returns a non-NULL p:
4488                  */
4489                 class = class->next;
4490         }
4491 }
4492
4493 /*
4494  * schedule() is the main scheduler function.
4495  */
4496 asmlinkage void __sched schedule(void)
4497 {
4498         struct task_struct *prev, *next;
4499         unsigned long *switch_count;
4500         struct rq *rq;
4501         int cpu;
4502
4503 need_resched:
4504         preempt_disable();
4505         cpu = smp_processor_id();
4506         rq = cpu_rq(cpu);
4507         rcu_qsctr_inc(cpu);
4508         prev = rq->curr;
4509         switch_count = &prev->nivcsw;
4510
4511         release_kernel_lock(prev);
4512 need_resched_nonpreemptible:
4513
4514         schedule_debug(prev);
4515
4516         if (sched_feat(HRTICK))
4517                 hrtick_clear(rq);
4518
4519         spin_lock_irq(&rq->lock);
4520         update_rq_clock(rq);
4521         clear_tsk_need_resched(prev);
4522
4523         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4524                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4525                         prev->state = TASK_RUNNING;
4526                 else
4527                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4528                 switch_count = &prev->nvcsw;
4529         }
4530
4531 #ifdef CONFIG_SMP
4532         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4533                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4534 #endif
4535
4536         if (unlikely(!rq->nr_running))
4537                 idle_balance(cpu, rq);
4538
4539         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4540         next = pick_next_task(rq, prev);
4541
4542         if (likely(prev != next)) {
4543                 sched_info_switch(prev, next);
4544
4545                 rq->nr_switches++;
4546                 rq->curr = next;
4547                 ++*switch_count;
4548
4549                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4550                 /*
4551                  * the context switch might have flipped the stack from under
4552                  * us, hence refresh the local variables.
4553                  */
4554                 cpu = smp_processor_id();
4555                 rq = cpu_rq(cpu);
4556         } else
4557                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4558
4559         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4560                 goto need_resched_nonpreemptible;
4561
4562         preempt_enable_no_resched();
4563         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4564                 goto need_resched;
4565 }
4566 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4567
4568 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4569 /*
4570  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4571  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4572  * occur there and call schedule directly.
4573  */
4574 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4575 {
4576         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4577
4578         /*
4579          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4580          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4581          */
4582         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4583                 return;
4584
4585         do {
4586                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4587                 schedule();
4588                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4589
4590                 /*
4591                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4592                  * between schedule and now.
4593                  */
4594                 barrier();
4595         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4596 }
4597 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4598
4599 /*
4600  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4601  * off of irq context.
4602  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4603  * protect us against recursive calling from irq.
4604  */
4605 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4606 {
4607         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4608
4609         /* Catch callers which need to be fixed */
4610         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4611
4612         do {
4613                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4614                 local_irq_enable();
4615                 schedule();
4616                 local_irq_disable();
4617                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4618
4619                 /*
4620                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4621                  * between schedule and now.
4622                  */
4623                 barrier();
4624         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4625 }
4626
4627 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4628
4629 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4630                           void *key)
4631 {
4632         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4633 }
4634 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4635
4636 /*
4637  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4638  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4639  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4640  *
4641  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4642  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4643  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4644  */
4645 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4646                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4647 {
4648         wait_queue_t *curr, *next;
4649
4650         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4651                 unsigned flags = curr->flags;
4652
4653                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4654                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4655                         break;
4656         }
4657 }
4658
4659 /**
4660  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4661  * @q: the waitqueue
4662  * @mode: which threads
4663  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4664  * @key: is directly passed to the wakeup function
4665  */
4666 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4667                         int nr_exclusive, void *key)
4668 {
4669         unsigned long flags;
4670
4671         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4672         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4673         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4674 }
4675 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4676
4677 /*
4678  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4679  */
4680 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4681 {
4682         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4683 }
4684
4685 /**
4686  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4687  * @q: the waitqueue
4688  * @mode: which threads
4689  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4690  *
4691  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4692  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4693  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4694  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4695  *
4696  * On UP it can prevent extra preemption.
4697  */
4698 void
4699 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4700 {
4701         unsigned long flags;
4702         int sync = 1;
4703
4704         if (unlikely(!q))
4705                 return;
4706
4707         if (unlikely(!nr_exclusive))
4708                 sync = 0;
4709
4710         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4711         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4712         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4713 }
4714 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4715
4716 /**
4717  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4718  * @x:  holds the state of this particular completion
4719  *
4720  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4721  * awakened in the same order in which they were queued.
4722  *
4723  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4724  */
4725 void complete(struct completion *x)
4726 {
4727         unsigned long flags;
4728
4729         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4730         x->done++;
4731         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4732         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4733 }
4734 EXPORT_SYMBOL(complete);
4735
4736 /**
4737  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4738  * @x:  holds the state of this particular completion
4739  *
4740  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4741  */
4742 void complete_all(struct completion *x)
4743 {
4744         unsigned long flags;
4745
4746         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4747         x->done += UINT_MAX/2;
4748         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4749         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4750 }
4751 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4752
4753 static inline long __sched
4754 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4755 {
4756         if (!x->done) {
4757                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4758
4759                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4760                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4761                 do {
4762                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4763                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4764                                 break;
4765                         }
4766                         __set_current_state(state);
4767                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4768                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4769                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4770                 } while (!x->done && timeout);
4771                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4772                 if (!x->done)
4773                         return timeout;
4774         }
4775         x->done--;
4776         return timeout ?: 1;
4777 }
4778
4779 static long __sched
4780 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4781 {
4782         might_sleep();
4783
4784         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4785         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4786         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4787         return timeout;
4788 }
4789
4790 /**
4791  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4792  * @x:  holds the state of this particular completion
4793  *
4794  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4795  * interruptible and there is no timeout.
4796  *
4797  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4798  * and interrupt capability. Also see complete().
4799  */
4800 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4801 {
4802         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4803 }
4804 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4805
4806 /**
4807  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4808  * @x:  holds the state of this particular completion
4809  * @timeout:  timeout value in jiffies
4810  *
4811  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4812  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4813  * interruptible.
4814  */
4815 unsigned long __sched
4816 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4817 {
4818         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4819 }
4820 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4821
4822 /**
4823  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4824  * @x:  holds the state of this particular completion
4825  *
4826  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4827  * interruptible.
4828  */
4829 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4830 {
4831         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4832         if (t == -ERESTARTSYS)
4833                 return t;
4834         return 0;
4835 }
4836 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4837
4838 /**
4839  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4840  * @x:  holds the state of this particular completion
4841  * @timeout:  timeout value in jiffies
4842  *
4843  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4844  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4845  */
4846 unsigned long __sched
4847 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4848                                           unsigned long timeout)
4849 {
4850         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4851 }
4852 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4853
4854 /**
4855  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4856  * @x:  holds the state of this particular completion
4857  *
4858  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4859  * interrupted by a kill signal.
4860  */
4861 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4862 {
4863         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4864         if (t == -ERESTARTSYS)
4865                 return t;
4866         return 0;
4867 }
4868 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4869
4870 /**
4871  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4872  *      @x:     completion structure
4873  *
4874  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4875  *               1 if a decrement succeeded.
4876  *
4877  *      If a completion is being used as a counting completion,
4878  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4879  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4880  *      is protecting is not available.
4881  */
4882 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4883 {
4884         int ret = 1;
4885
4886         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4887         if (!x->done)
4888                 ret = 0;
4889         else
4890                 x->done--;
4891         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4892         return ret;
4893 }
4894 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4895
4896 /**
4897  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4898  *      @x:     completion structure
4899  *
4900  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4901  *               1 if there are no waiters.
4902  *
4903  */
4904 bool completion_done(struct completion *x)
4905 {
4906         int ret = 1;
4907
4908         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4909         if (!x->done)
4910                 ret = 0;
4911         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4912         return ret;
4913 }
4914 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4915
4916 static long __sched
4917 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4918 {
4919         unsigned long flags;
4920         wait_queue_t wait;
4921
4922         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4923
4924         __set_current_state(state);
4925
4926         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4927         __add_wait_queue(q, &wait);
4928         spin_unlock(&q->lock);
4929         timeout = schedule_timeout(timeout);
4930         spin_lock_irq(&q->lock);
4931         __remove_wait_queue(q, &wait);
4932         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4933
4934         return timeout;
4935 }
4936
4937 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4938 {
4939         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4940 }
4941 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4942
4943 long __sched
4944 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4945 {
4946         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4947 }
4948 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4949
4950 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4951 {
4952         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4953 }
4954 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4955
4956 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4957 {
4958         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4959 }
4960 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4961
4962 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4963
4964 /*
4965  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4966  * @p: task
4967  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4968  *
4969  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4970  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4971  *
4972  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4973  */
4974 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4975 {
4976         unsigned long flags;
4977         int oldprio, on_rq, running;
4978         struct rq *rq;
4979         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4980
4981         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4982
4983         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4984         update_rq_clock(rq);
4985
4986         oldprio = p->prio;
4987         on_rq = p->se.on_rq;
4988         running = task_current(rq, p);
4989         if (on_rq)
4990                 dequeue_task(rq, p, 0);
4991         if (running)
4992                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4993
4994         if (rt_prio(prio))
4995                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4996         else
4997                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4998
4999         p->prio = prio;
5000
5001         if (running)
5002                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5003         if (on_rq) {
5004                 enqueue_task(rq, p, 0);
5005
5006                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5007         }
5008         task_rq_unlock(rq, &flags);
5009 }
5010
5011 #endif
5012
5013 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5014 {
5015         int old_prio, delta, on_rq;
5016         unsigned long flags;
5017         struct rq *rq;
5018
5019         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5020                 return;
5021         /*
5022          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5023          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5024          */
5025         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5026         update_rq_clock(rq);
5027         /*
5028          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5029          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5030          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5031          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5032          */
5033         if (task_has_rt_policy(p)) {
5034                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5035                 goto out_unlock;
5036         }
5037         on_rq = p->se.on_rq;
5038         if (on_rq)
5039                 dequeue_task(rq, p, 0);
5040
5041         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5042         set_load_weight(p);
5043         old_prio = p->prio;
5044         p->prio = effective_prio(p);
5045         delta = p->prio - old_prio;
5046
5047         if (on_rq) {
5048                 enqueue_task(rq, p, 0);
5049                 /*
5050                  * If the task increased its priority or is running and
5051                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5052                  */
5053                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5054                         resched_task(rq->curr);
5055         }
5056 out_unlock:
5057         task_rq_unlock(rq, &flags);
5058 }
5059 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5060
5061 /*
5062  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5063  * @p: task
5064  * @nice: nice value
5065  */
5066 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5067 {
5068         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5069         int nice_rlim = 20 - nice;
5070
5071         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5072                 capable(CAP_SYS_NICE));
5073 }
5074
5075 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5076
5077 /*
5078  * sys_nice - change the priority of the current process.
5079  * @increment: priority increment
5080  *
5081  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5082  * does similar things.
5083  */
5084 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5085 {
5086         long nice, retval;
5087
5088         /*
5089          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5090          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5091          * and we have a single winner.
5092          */
5093         if (increment < -40)
5094                 increment = -40;
5095         if (increment > 40)
5096                 increment = 40;
5097
5098         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5099         if (nice < -20)
5100                 nice = -20;
5101         if (nice > 19)
5102                 nice = 19;
5103
5104         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5105                 return -EPERM;
5106
5107         retval = security_task_setnice(current, nice);
5108         if (retval)
5109                 return retval;
5110
5111         set_user_nice(current, nice);
5112         return 0;
5113 }
5114
5115 #endif
5116
5117 /**
5118  * task_prio - return the priority value of a given task.
5119  * @p: the task in question.
5120  *
5121  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5122  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5123  * around 0, value goes from -16 to +15.
5124  */
5125 int task_prio(const struct task_struct *p)
5126 {
5127         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5128 }
5129
5130 /**
5131  * task_nice - return the nice value of a given task.
5132  * @p: the task in question.
5133  */
5134 int task_nice(const struct task_struct *p)
5135 {
5136         return TASK_NICE(p);
5137 }
5138 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5139
5140 /**
5141  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5142  * @cpu: the processor in question.
5143  */
5144 int idle_cpu(int cpu)
5145 {
5146         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5147 }
5148
5149 /**
5150  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5151  * @cpu: the processor in question.
5152  */
5153 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5154 {
5155         return cpu_rq(cpu)->idle;
5156 }
5157
5158 /**
5159  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5160  * @pid: the pid in question.
5161  */
5162 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5163 {
5164         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5165 }
5166
5167 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5168 static void
5169 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5170 {
5171         BUG_ON(p->se.on_rq);
5172
5173         p->policy = policy;
5174         switch (p->policy) {
5175         case SCHED_NORMAL:
5176         case SCHED_BATCH:
5177         case SCHED_IDLE:
5178                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5179                 break;
5180         case SCHED_FIFO:
5181         case SCHED_RR:
5182                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5183                 break;
5184         }
5185
5186         p->rt_priority = prio;
5187         p->normal_prio = normal_prio(p);
5188         /* we are holding p->pi_lock already */
5189         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5190         set_load_weight(p);
5191 }
5192
5193 /*
5194  * check the target process has a UID that matches the current process's
5195  */
5196 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5197 {
5198         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5199         bool match;
5200
5201         rcu_read_lock();
5202         pcred = __task_cred(p);
5203         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5204                  cred->euid == pcred->uid);
5205         rcu_read_unlock();
5206         return match;
5207 }
5208
5209 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5210                                 struct sched_param *param, bool user)
5211 {
5212         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5213         unsigned long flags;
5214         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5215         struct rq *rq;
5216
5217         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5218         BUG_ON(in_interrupt());
5219 recheck:
5220         /* double check policy once rq lock held */
5221         if (policy < 0)
5222                 policy = oldpolicy = p->policy;
5223         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5224                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5225                         policy != SCHED_IDLE)
5226                 return -EINVAL;
5227         /*
5228          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5229          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5230          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5231          */
5232         if (param->sched_priority < 0 ||
5233             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5234             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5235                 return -EINVAL;
5236         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5237                 return -EINVAL;
5238
5239         /*
5240          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5241          */
5242         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5243                 if (rt_policy(policy)) {
5244                         unsigned long rlim_rtprio;
5245
5246                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5247                                 return -ESRCH;
5248                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5249                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5250
5251                         /* can't set/change the rt policy */
5252                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5253                                 return -EPERM;
5254
5255                         /* can't increase priority */
5256                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5257                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5258                                 return -EPERM;
5259                 }
5260                 /*
5261                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5262                  * move out of SCHED_IDLE either:
5263                  */
5264                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5265                         return -EPERM;
5266
5267                 /* can't change other user's priorities */
5268                 if (!check_same_owner(p))
5269                         return -EPERM;
5270         }
5271
5272         if (user) {
5273 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5274                 /*
5275                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5276                  * assigned.
5277                  */
5278                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5279                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5280                         return -EPERM;
5281 #endif
5282
5283                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5284                 if (retval)
5285                         return retval;
5286         }
5287
5288         /*
5289          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5290          * changing the priority of the task:
5291          */
5292         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5293         /*
5294          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5295          * runqueue lock must be held.
5296          */
5297         rq = __task_rq_lock(p);
5298         /* recheck policy now with rq lock held */
5299         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5300                 policy = oldpolicy = -1;
5301                 __task_rq_unlock(rq);
5302                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5303                 goto recheck;
5304         }
5305         update_rq_clock(rq);
5306         on_rq = p->se.on_rq;
5307         running = task_current(rq, p);
5308         if (on_rq)
5309                 deactivate_task(rq, p, 0);
5310         if (running)
5311                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5312
5313         oldprio = p->prio;
5314         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5315
5316         if (running)
5317                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5318         if (on_rq) {
5319                 activate_task(rq, p, 0);
5320
5321                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5322         }
5323         __task_rq_unlock(rq);
5324         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5325
5326         rt_mutex_adjust_pi(p);
5327
5328         return 0;
5329 }
5330
5331 /**
5332  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5333  * @p: the task in question.
5334  * @policy: new policy.
5335  * @param: structure containing the new RT priority.
5336  *
5337  * NOTE that the task may be already dead.
5338  */
5339 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5340                        struct sched_param *param)
5341 {
5342         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5343 }
5344 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5345
5346 /**
5347  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5348  * @p: the task in question.
5349  * @policy: new policy.
5350  * @param: structure containing the new RT priority.
5351  *
5352  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5353  * current context has permission.  For example, this is needed in
5354  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5355  * but our caller might not have that capability.
5356  */
5357 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5358                                struct sched_param *param)
5359 {
5360         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5361 }
5362
5363 static int
5364 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5365 {
5366         struct sched_param lparam;
5367         struct task_struct *p;
5368         int retval;
5369
5370         if (!param || pid < 0)
5371                 return -EINVAL;
5372         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5373                 return -EFAULT;
5374
5375         rcu_read_lock();
5376         retval = -ESRCH;
5377         p = find_process_by_pid(pid);
5378         if (p != NULL)
5379                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5380         rcu_read_unlock();
5381
5382         return retval;
5383 }
5384
5385 /**
5386  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5387  * @pid: the pid in question.
5388  * @policy: new policy.
5389  * @param: structure containing the new RT priority.
5390  */
5391 asmlinkage long
5392 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5393 {
5394         /* negative values for policy are not valid */
5395         if (policy < 0)
5396                 return -EINVAL;
5397
5398         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5399 }
5400
5401 /**
5402  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5403  * @pid: the pid in question.
5404  * @param: structure containing the new RT priority.
5405  */
5406 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5407 {
5408         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5409 }
5410
5411 /**
5412  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5413  * @pid: the pid in question.
5414  */
5415 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5416 {
5417         struct task_struct *p;
5418         int retval;
5419
5420         if (pid < 0)
5421                 return -EINVAL;
5422
5423         retval = -ESRCH;
5424         read_lock(&tasklist_lock);
5425         p = find_process_by_pid(pid);
5426         if (p) {
5427                 retval = security_task_getscheduler(p);
5428                 if (!retval)
5429                         retval = p->policy;
5430         }
5431         read_unlock(&tasklist_lock);
5432         return retval;
5433 }
5434
5435 /**
5436  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5437  * @pid: the pid in question.
5438  * @param: structure containing the RT priority.
5439  */
5440 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5441 {
5442         struct sched_param lp;
5443         struct task_struct *p;
5444         int retval;
5445
5446         if (!param || pid < 0)
5447                 return -EINVAL;
5448
5449         read_lock(&tasklist_lock);
5450         p = find_process_by_pid(pid);
5451         retval = -ESRCH;
5452         if (!p)
5453                 goto out_unlock;
5454
5455         retval = security_task_getscheduler(p);
5456         if (retval)
5457                 goto out_unlock;
5458
5459         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5460         read_unlock(&tasklist_lock);
5461
5462         /*
5463          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5464          */
5465         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5466
5467         return retval;
5468
5469 out_unlock:
5470         read_unlock(&tasklist_lock);
5471         return retval;
5472 }
5473
5474 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5475 {
5476         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5477         struct task_struct *p;
5478         int retval;
5479
5480         get_online_cpus();
5481         read_lock(&tasklist_lock);
5482
5483         p = find_process_by_pid(pid);
5484         if (!p) {
5485                 read_unlock(&tasklist_lock);
5486                 put_online_cpus();
5487                 return -ESRCH;
5488         }
5489
5490         /*
5491          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5492          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5493          * usage count and then drop tasklist_lock.
5494          */
5495         get_task_struct(p);
5496         read_unlock(&tasklist_lock);
5497
5498         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5499                 retval = -ENOMEM;
5500                 goto out_put_task;
5501         }
5502         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5503                 retval = -ENOMEM;
5504                 goto out_free_cpus_allowed;
5505         }
5506         retval = -EPERM;
5507         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5508                 goto out_unlock;
5509
5510         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5511         if (retval)
5512                 goto out_unlock;
5513
5514         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5515         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5516  again:
5517         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5518
5519         if (!retval) {
5520                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5521                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5522                         /*
5523                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5524                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5525                          * cpuset's cpus_allowed
5526                          */
5527                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5528                         goto again;
5529                 }
5530         }
5531 out_unlock:
5532         free_cpumask_var(new_mask);
5533 out_free_cpus_allowed:
5534         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5535 out_put_task:
5536         put_task_struct(p);
5537         put_online_cpus();
5538         return retval;
5539 }
5540
5541 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5542                              struct cpumask *new_mask)
5543 {
5544         if (len < cpumask_size())
5545                 cpumask_clear(new_mask);
5546         else if (len > cpumask_size())
5547                 len = cpumask_size();
5548
5549         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5550 }
5551
5552 /**
5553  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5554  * @pid: pid of the process
5555  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5556  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5557  */
5558 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5559                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5560 {
5561         cpumask_var_t new_mask;
5562         int retval;
5563
5564         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5565                 return -ENOMEM;
5566
5567         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5568         if (retval == 0)
5569                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5570         free_cpumask_var(new_mask);
5571         return retval;
5572 }
5573
5574 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5575 {
5576         struct task_struct *p;
5577         int retval;
5578
5579         get_online_cpus();
5580         read_lock(&tasklist_lock);
5581
5582         retval = -ESRCH;
5583         p = find_process_by_pid(pid);
5584         if (!p)
5585                 goto out_unlock;
5586
5587         retval = security_task_getscheduler(p);
5588         if (retval)
5589                 goto out_unlock;
5590
5591         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5592
5593 out_unlock:
5594         read_unlock(&tasklist_lock);
5595         put_online_cpus();
5596
5597         return retval;
5598 }
5599
5600 /**
5601  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5602  * @pid: pid of the process
5603  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5604  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5605  */
5606 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5607                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5608 {
5609         int ret;
5610         cpumask_var_t mask;
5611
5612         if (len < cpumask_size())
5613                 return -EINVAL;
5614
5615         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5616                 return -ENOMEM;
5617
5618         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5619         if (ret == 0) {
5620                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5621                         ret = -EFAULT;
5622                 else
5623                         ret = cpumask_size();
5624         }
5625         free_cpumask_var(mask);
5626
5627         return ret;
5628 }
5629
5630 /**
5631  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5632  *
5633  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5634  * other threads running on this CPU then this function will return.
5635  */
5636 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5637 {
5638         struct rq *rq = this_rq_lock();
5639
5640         schedstat_inc(rq, yld_count);
5641         current->sched_class->yield_task(rq);
5642
5643         /*
5644          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5645          * no need to preempt or enable interrupts:
5646          */
5647         __release(rq->lock);
5648         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5649         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5650         preempt_enable_no_resched();
5651
5652         schedule();
5653
5654         return 0;
5655 }
5656
5657 static void __cond_resched(void)
5658 {
5659 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5660         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5661 #endif
5662         /*
5663          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5664          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5665          * cond_resched() call.
5666          */
5667         do {
5668                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5669                 schedule();
5670                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5671         } while (need_resched());
5672 }
5673
5674 int __sched _cond_resched(void)
5675 {
5676         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5677                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5678                 __cond_resched();
5679                 return 1;
5680         }
5681         return 0;
5682 }
5683 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5684
5685 /*
5686  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5687  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5688  *
5689  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5690  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5691  * spin_unlock(), once by hand).
5692  */
5693 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5694 {
5695         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5696         int ret = 0;
5697
5698         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5699                 spin_unlock(lock);
5700                 if (resched && need_resched())
5701                         __cond_resched();
5702                 else
5703                         cpu_relax();
5704                 ret = 1;
5705                 spin_lock(lock);
5706         }
5707         return ret;
5708 }
5709 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5710
5711 int __sched cond_resched_softirq(void)
5712 {
5713         BUG_ON(!in_softirq());
5714
5715         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5716                 local_bh_enable();
5717                 __cond_resched();
5718                 local_bh_disable();
5719                 return 1;
5720         }
5721         return 0;
5722 }
5723 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5724
5725 /**
5726  * yield - yield the current processor to other threads.
5727  *
5728  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5729  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5730  */
5731 void __sched yield(void)
5732 {
5733         set_current_state(TASK_RUNNING);
5734         sys_sched_yield();
5735 }
5736 EXPORT_SYMBOL(yield);
5737
5738 /*
5739  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5740  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5741  *
5742  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5743  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5744  */
5745 void __sched io_schedule(void)
5746 {
5747         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5748
5749         delayacct_blkio_start();
5750         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5751         schedule();
5752         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5753         delayacct_blkio_end();
5754 }
5755 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5756
5757 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5758 {
5759         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5760         long ret;
5761
5762         delayacct_blkio_start();
5763         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5764         ret = schedule_timeout(timeout);
5765         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5766         delayacct_blkio_end();
5767         return ret;
5768 }
5769
5770 /**
5771  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5772  * @policy: scheduling class.
5773  *
5774  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5775  * by a given scheduling class.
5776  */
5777 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5778 {
5779         int ret = -EINVAL;
5780
5781         switch (policy) {
5782         case SCHED_FIFO:
5783         case SCHED_RR:
5784                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5785                 break;
5786         case SCHED_NORMAL:
5787         case SCHED_BATCH:
5788         case SCHED_IDLE:
5789                 ret = 0;
5790                 break;
5791         }
5792         return ret;
5793 }
5794
5795 /**
5796  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5797  * @policy: scheduling class.
5798  *
5799  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5800  * by a given scheduling class.
5801  */
5802 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5803 {
5804         int ret = -EINVAL;
5805
5806         switch (policy) {
5807         case SCHED_FIFO:
5808         case SCHED_RR:
5809                 ret = 1;
5810                 break;
5811         case SCHED_NORMAL:
5812         case SCHED_BATCH:
5813         case SCHED_IDLE:
5814                 ret = 0;
5815         }
5816         return ret;
5817 }
5818
5819 /**
5820  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5821  * @pid: pid of the process.
5822  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5823  *
5824  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5825  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5826  */
5827 asmlinkage
5828 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5829 {
5830         struct task_struct *p;
5831         unsigned int time_slice;
5832         int retval;
5833         struct timespec t;
5834
5835         if (pid < 0)
5836                 return -EINVAL;
5837
5838         retval = -ESRCH;
5839         read_lock(&tasklist_lock);
5840         p = find_process_by_pid(pid);
5841         if (!p)
5842                 goto out_unlock;
5843
5844         retval = security_task_getscheduler(p);
5845         if (retval)
5846                 goto out_unlock;
5847
5848         /*
5849          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5850          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5851          */
5852         time_slice = 0;
5853         if (p->policy == SCHED_RR) {
5854                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5855         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5856                 struct sched_entity *se = &p->se;
5857                 unsigned long flags;
5858                 struct rq *rq;
5859
5860                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5861                 if (rq->cfs.load.weight)
5862                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5863                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5864         }
5865         read_unlock(&tasklist_lock);
5866         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5867         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5868         return retval;
5869
5870 out_unlock:
5871         read_unlock(&tasklist_lock);
5872         return retval;
5873 }
5874
5875 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5876
5877 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5878 {
5879         unsigned long free = 0;
5880         unsigned state;
5881
5882         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5883         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5884                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5885 #if BITS_PER_LONG == 32
5886         if (state == TASK_RUNNING)
5887                 printk(KERN_CONT " running  ");
5888         else
5889                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5890 #else
5891         if (state == TASK_RUNNING)
5892                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5893         else
5894                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5895 #endif
5896 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5897         {
5898                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5899                 while (!*n)
5900                         n++;
5901                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5902         }
5903 #endif
5904         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5905                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5906
5907         show_stack(p, NULL);
5908 }
5909
5910 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5911 {
5912         struct task_struct *g, *p;
5913
5914 #if BITS_PER_LONG == 32
5915         printk(KERN_INFO
5916                 "  task                PC stack   pid father\n");
5917 #else
5918         printk(KERN_INFO
5919                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5920 #endif
5921         read_lock(&tasklist_lock);
5922         do_each_thread(g, p) {
5923                 /*
5924                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5925                  * console might take alot of time:
5926                  */
5927                 touch_nmi_watchdog();
5928                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5929                         sched_show_task(p);
5930         } while_each_thread(g, p);
5931
5932         touch_all_softlockup_watchdogs();
5933
5934 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5935         sysrq_sched_debug_show();
5936 #endif
5937         read_unlock(&tasklist_lock);
5938         /*
5939          * Only show locks if all tasks are dumped:
5940          */
5941         if (state_filter == -1)
5942                 debug_show_all_locks();
5943 }
5944
5945 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5946 {
5947         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5948 }
5949
5950 /**
5951  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5952  * @idle: task in question
5953  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5954  *
5955  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5956  * flag, to make booting more robust.
5957  */
5958 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5959 {
5960         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5961         unsigned long flags;
5962
5963         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5964
5965         __sched_fork(idle);
5966         idle->se.exec_start = sched_clock();
5967
5968         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5969         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5970         __set_task_cpu(idle, cpu);
5971
5972         rq->curr = rq->idle = idle;
5973 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5974         idle->oncpu = 1;
5975 #endif
5976         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5977
5978         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5979 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5980         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5981 #else
5982         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5983 #endif
5984         /*
5985          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5986          */
5987         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5988         ftrace_graph_init_task(idle);
5989 }
5990
5991 /*
5992  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5993  * indicates which cpus entered this state. This is used
5994  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5995  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5996  * always be CPU_BITS_NONE.
5997  */
5998 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5999
6000 /*
6001  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6002  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6003  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6004  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6005  * number of CPUs.
6006  *
6007  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6008  */
6009 static inline void sched_init_granularity(void)
6010 {
6011         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6012         const unsigned long limit = 200000000;
6013
6014         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6015         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6016                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6017
6018         sysctl_sched_latency *= factor;
6019         if (sysctl_sched_latency > limit)
6020                 sysctl_sched_latency = limit;
6021
6022         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6023
6024         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6025 }
6026
6027 #ifdef CONFIG_SMP
6028 /*
6029  * This is how migration works:
6030  *
6031  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6032  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6033  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6034  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6035  *    thread off the CPU)
6036  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6037  *    task is still in the wrong runqueue.
6038  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6039  *    it and puts it into the right queue.
6040  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6041  * 7) we wake up and the migration is done.
6042  */
6043
6044 /*
6045  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6046  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6047  * is removed from the allowed bitmask.
6048  *
6049  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6050  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6051  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6052  */
6053 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6054 {
6055         struct migration_req req;
6056         unsigned long flags;
6057         struct rq *rq;
6058         int ret = 0;
6059
6060         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6061         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6062                 ret = -EINVAL;
6063                 goto out;
6064         }
6065
6066         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6067                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6068                 ret = -EINVAL;
6069                 goto out;
6070         }
6071
6072         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6073                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6074         else {
6075                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6076                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6077         }
6078
6079         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6080         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6081                 goto out;
6082
6083         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6084                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6085                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6086                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6087                 wait_for_completion(&req.done);
6088                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6089                 return 0;
6090         }
6091 out:
6092         task_rq_unlock(rq, &flags);
6093
6094         return ret;
6095 }
6096 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6097
6098 /*
6099  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6100  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6101  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6102  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6103  *
6104  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6105  * as the task is no longer on this CPU.
6106  *
6107  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6108  */
6109 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6110 {
6111         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6112         int ret = 0, on_rq;
6113
6114         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6115                 return ret;
6116
6117         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6118         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6119
6120         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6121         /* Already moved. */
6122         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6123                 goto done;
6124         /* Affinity changed (again). */
6125         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6126                 goto fail;
6127
6128         on_rq = p->se.on_rq;
6129         if (on_rq)
6130                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6131
6132         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6133         if (on_rq) {
6134                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6135                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6136         }
6137 done:
6138         ret = 1;
6139 fail:
6140         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6141         return ret;
6142 }
6143
6144 /*
6145  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6146  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6147  * another runqueue.
6148  */
6149 static int migration_thread(void *data)
6150 {
6151         int cpu = (long)data;
6152         struct rq *rq;
6153
6154         rq = cpu_rq(cpu);
6155         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6156
6157         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6158         while (!kthread_should_stop()) {
6159                 struct migration_req *req;
6160                 struct list_head *head;
6161
6162                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6163
6164                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6165                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6166                         goto wait_to_die;
6167                 }
6168
6169                 if (rq->active_balance) {
6170                         active_load_balance(rq, cpu);
6171                         rq->active_balance = 0;
6172                 }
6173
6174                 head = &rq->migration_queue;
6175
6176                 if (list_empty(head)) {
6177                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6178                         schedule();
6179                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6180                         continue;
6181                 }
6182                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6183                 list_del_init(head->next);
6184
6185                 spin_unlock(&rq->lock);
6186                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6187                 local_irq_enable();
6188
6189                 complete(&req->done);
6190         }
6191         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6192         return 0;
6193
6194 wait_to_die:
6195         /* Wait for kthread_stop */
6196         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6197         while (!kthread_should_stop()) {
6198                 schedule();
6199                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6200         }
6201         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6202         return 0;
6203 }
6204
6205 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6206
6207 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6208 {
6209         int ret;
6210
6211         local_irq_disable();
6212         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6213         local_irq_enable();
6214         return ret;
6215 }
6216
6217 /*
6218  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6219  */
6220 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6221 {
6222         int dest_cpu;
6223         /* FIXME: Use cpumask_of_node here. */
6224         cpumask_t _nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6225         const struct cpumask *nodemask = &_nodemask;
6226
6227 again:
6228         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6229         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6230                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6231                         goto move;
6232
6233         /* Any allowed, online CPU? */
6234         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6235         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6236                 goto move;
6237
6238         /* No more Mr. Nice Guy. */
6239         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6240                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6241                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6242
6243                 /*
6244                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6245                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6246                  * leave kernel.
6247                  */
6248                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6249                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6250                                "longer affine to cpu%d\n",
6251                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6252                 }
6253         }
6254
6255 move:
6256         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6257         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6258                 goto again;
6259 }
6260
6261 /*
6262  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6263  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6264  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6265  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6266  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6267  */
6268 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6269 {
6270         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6271         unsigned long flags;
6272
6273         local_irq_save(flags);
6274         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6275         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6276         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6277         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6278         local_irq_restore(flags);
6279 }
6280
6281 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6282 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6283 {
6284         struct task_struct *p, *t;
6285
6286         read_lock(&tasklist_lock);
6287
6288         do_each_thread(t, p) {
6289                 if (p == current)
6290                         continue;
6291
6292                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6293                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6294         } while_each_thread(t, p);
6295
6296         read_unlock(&tasklist_lock);
6297 }
6298
6299 /*
6300  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6301  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6302  * Used by CPU offline code.
6303  */
6304 void sched_idle_next(void)
6305 {
6306         int this_cpu = smp_processor_id();
6307         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6308         struct task_struct *p = rq->idle;
6309         unsigned long flags;
6310
6311         /* cpu has to be offline */
6312         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6313
6314         /*
6315          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6316          * and interrupts disabled on the current cpu.
6317          */
6318         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6319
6320         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6321
6322         update_rq_clock(rq);
6323         activate_task(rq, p, 0);
6324
6325         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6326 }
6327
6328 /*
6329  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6330  * offline.
6331  */
6332 void idle_task_exit(void)
6333 {
6334         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6335
6336         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6337
6338         if (mm != &init_mm)
6339                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6340         mmdrop(mm);
6341 }
6342
6343 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6344 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6345 {
6346         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6347
6348         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6349         BUG_ON(!p->exit_state);
6350
6351         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6352         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6353
6354         get_task_struct(p);
6355
6356         /*
6357          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6358          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6359          * fine.
6360          */
6361         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6362         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6363         spin_lock_irq(&rq->lock);
6364
6365         put_task_struct(p);
6366 }
6367
6368 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6369 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6370 {
6371         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6372         struct task_struct *next;
6373
6374         for ( ; ; ) {
6375                 if (!rq->nr_running)
6376                         break;
6377                 update_rq_clock(rq);
6378                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6379                 if (!next)
6380                         break;
6381                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6382                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6383
6384         }
6385 }
6386 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6387
6388 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6389
6390 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6391         {
6392                 .procname       = "sched_domain",
6393                 .mode           = 0555,
6394         },
6395         {0, },
6396 };
6397
6398 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6399         {
6400                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6401                 .procname       = "kernel",
6402                 .mode           = 0555,
6403                 .child          = sd_ctl_dir,
6404         },
6405         {0, },
6406 };
6407
6408 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6409 {
6410         struct ctl_table *entry =
6411                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6412
6413         return entry;
6414 }
6415
6416 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6417 {
6418         struct ctl_table *entry;
6419
6420         /*
6421          * In the intermediate directories, both the child directory and
6422          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6423          * will always be set. In the lowest directory the names are
6424          * static strings and all have proc handlers.
6425          */
6426         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6427                 if (entry->child)
6428                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6429                 if (entry->proc_handler == NULL)
6430                         kfree(entry->procname);
6431         }
6432
6433         kfree(*tablep);
6434         *tablep = NULL;
6435 }
6436
6437 static void
6438 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6439                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6440                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6441 {
6442         entry->procname = procname;
6443         entry->data = data;
6444         entry->maxlen = maxlen;
6445         entry->mode = mode;
6446         entry->proc_handler = proc_handler;
6447 }
6448
6449 static struct ctl_table *
6450 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6451 {
6452         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6453
6454         if (table == NULL)
6455                 return NULL;
6456
6457         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6458                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6459         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6460                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6461         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6462                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6463         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6464                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6465         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6466                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6467         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6468                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6469         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6470                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6471         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6472                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6473         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6474                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6475         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6476                 &sd->cache_nice_tries,
6477                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6478         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6479                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6480         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6481                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6482         /* &table[12] is terminator */
6483
6484         return table;
6485 }
6486
6487 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6488 {
6489         struct ctl_table *entry, *table;
6490         struct sched_domain *sd;
6491         int domain_num = 0, i;
6492         char buf[32];
6493
6494         for_each_domain(cpu, sd)
6495                 domain_num++;
6496         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6497         if (table == NULL)
6498                 return NULL;
6499
6500         i = 0;
6501         for_each_domain(cpu, sd) {
6502                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6503                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6504                 entry->mode = 0555;
6505                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6506                 entry++;
6507                 i++;
6508         }
6509         return table;
6510 }
6511
6512 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6513 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6514 {
6515         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6516         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6517         char buf[32];
6518
6519         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6520         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6521
6522         if (entry == NULL)
6523                 return;
6524
6525         for_each_online_cpu(i) {
6526                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6527                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6528                 entry->mode = 0555;
6529                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6530                 entry++;
6531         }
6532
6533         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6534         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6535 }
6536
6537 /* may be called multiple times per register */
6538 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6539 {
6540         if (sd_sysctl_header)
6541                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6542         sd_sysctl_header = NULL;
6543         if (sd_ctl_dir[0].child)
6544                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6545 }
6546 #else
6547 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6548 {
6549 }
6550 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6551 {
6552 }
6553 #endif
6554
6555 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6556 {
6557         if (!rq->online) {
6558                 const struct sched_class *class;
6559
6560                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6561                 rq->online = 1;
6562
6563                 for_each_class(class) {
6564                         if (class->rq_online)
6565                                 class->rq_online(rq);
6566                 }
6567         }
6568 }
6569
6570 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6571 {
6572         if (rq->online) {
6573                 const struct sched_class *class;
6574
6575                 for_each_class(class) {
6576                         if (class->rq_offline)
6577                                 class->rq_offline(rq);
6578                 }
6579
6580                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6581                 rq->online = 0;
6582         }
6583 }
6584
6585 /*
6586  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6587  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6588  */
6589 static int __cpuinit
6590 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6591 {
6592         struct task_struct *p;
6593         int cpu = (long)hcpu;
6594         unsigned long flags;
6595         struct rq *rq;
6596
6597         switch (action) {
6598
6599         case CPU_UP_PREPARE:
6600         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6601                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6602                 if (IS_ERR(p))
6603                         return NOTIFY_BAD;
6604                 kthread_bind(p, cpu);
6605                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6606                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6607                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6608                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6609                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6610                 break;
6611
6612         case CPU_ONLINE:
6613         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6614                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6615                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6616
6617                 /* Update our root-domain */
6618                 rq = cpu_rq(cpu);
6619                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6620                 if (rq->rd) {
6621                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6622
6623                         set_rq_online(rq);
6624                 }
6625                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6626                 break;
6627
6628 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6629         case CPU_UP_CANCELED:
6630         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6631                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6632                         break;
6633                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6634                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6635                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6636                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6637                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6638                 break;
6639
6640         case CPU_DEAD:
6641         case CPU_DEAD_FROZEN:
6642                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6643                 migrate_live_tasks(cpu);
6644                 rq = cpu_rq(cpu);
6645                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6646                 rq->migration_thread = NULL;
6647                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6648                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6649                 update_rq_clock(rq);
6650                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6651                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6652                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6653                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6654                 migrate_dead_tasks(cpu);
6655                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6656                 cpuset_unlock();
6657                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6658                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6659
6660                 /*
6661                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6662                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6663                  * the requestors.
6664                  */
6665                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6666                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6667                         struct migration_req *req;
6668
6669                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6670                                          struct migration_req, list);
6671                         list_del_init(&req->list);
6672                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6673                         complete(&req->done);
6674                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6675                 }
6676                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6677                 break;
6678
6679         case CPU_DYING:
6680         case CPU_DYING_FROZEN:
6681                 /* Update our root-domain */
6682                 rq = cpu_rq(cpu);
6683                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6684                 if (rq->rd) {
6685                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6686                         set_rq_offline(rq);
6687                 }
6688                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6689                 break;
6690 #endif
6691         }
6692         return NOTIFY_OK;
6693 }
6694
6695 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6696  * happens before everything else.
6697  */
6698 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6699         .notifier_call = migration_call,
6700         .priority = 10
6701 };
6702
6703 static int __init migration_init(void)
6704 {
6705         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6706         int err;
6707
6708         /* Start one for the boot CPU: */
6709         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6710         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6711         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6712         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6713
6714         return err;
6715 }
6716 early_initcall(migration_init);
6717 #endif
6718
6719 #ifdef CONFIG_SMP
6720
6721 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6722
6723 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6724                                   struct cpumask *groupmask)
6725 {
6726         struct sched_group *group = sd->groups;
6727         char str[256];
6728
6729         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6730         cpumask_clear(groupmask);
6731
6732         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6733
6734         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6735                 printk("does not load-balance\n");
6736                 if (sd->parent)
6737                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6738                                         " has parent");
6739                 return -1;
6740         }
6741
6742         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6743
6744         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6745                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6746                                 "CPU%d\n", cpu);
6747         }
6748         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6749                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6750                                 " CPU%d\n", cpu);
6751         }
6752
6753         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6754         do {
6755                 if (!group) {
6756                         printk("\n");
6757                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6758                         break;
6759                 }
6760
6761                 if (!group->__cpu_power) {
6762                         printk(KERN_CONT "\n");
6763                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6764                                         "set\n");
6765                         break;
6766                 }
6767
6768                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6769                         printk(KERN_CONT "\n");
6770                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6771                         break;
6772                 }
6773
6774                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6775                         printk(KERN_CONT "\n");
6776                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6777                         break;
6778                 }
6779
6780                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6781
6782                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6783                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6784
6785                 group = group->next;
6786         } while (group != sd->groups);
6787         printk(KERN_CONT "\n");
6788
6789         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6790                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6791
6792         if (sd->parent &&
6793             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6794                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6795                         "of domain->span\n");
6796         return 0;
6797 }
6798
6799 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6800 {
6801         cpumask_var_t groupmask;
6802         int level = 0;
6803
6804         if (!sd) {
6805                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6806                 return;
6807         }
6808
6809         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6810
6811         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6812                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6813                 return;
6814         }
6815
6816         for (;;) {
6817     &