schedstat: consolidate per-task cpu runtime stats
[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 #ifdef CONFIG_SMP
122 /*
123  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
124  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
125  */
126 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
127 {
128         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
129 }
130
131 /*
132  * Each time a sched group cpu_power is changed,
133  * we must compute its reciprocal value
134  */
135 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
136 {
137         sg->__cpu_power += val;
138         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
139 }
140 #endif
141
142 static inline int rt_policy(int policy)
143 {
144         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
145                 return 1;
146         return 0;
147 }
148
149 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
150 {
151         return rt_policy(p->policy);
152 }
153
154 /*
155  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
156  */
157 struct rt_prio_array {
158         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
159         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
160 };
161
162 struct rt_bandwidth {
163         /* nests inside the rq lock: */
164         spinlock_t              rt_runtime_lock;
165         ktime_t                 rt_period;
166         u64                     rt_runtime;
167         struct hrtimer          rt_period_timer;
168 };
169
170 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
171
172 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
173
174 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
175 {
176         struct rt_bandwidth *rt_b =
177                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
178         ktime_t now;
179         int overrun;
180         int idle = 0;
181
182         for (;;) {
183                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
184                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
185
186                 if (!overrun)
187                         break;
188
189                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
190         }
191
192         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
193 }
194
195 static
196 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
197 {
198         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
199         rt_b->rt_runtime = runtime;
200
201         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
202
203         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
204                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
205         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
206         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
207 }
208
209 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
210 {
211         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
232                                 HRTIMER_MODE_ABS);
233         }
234         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
235 }
236
237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
238 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
239 {
240         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
241 }
242 #endif
243
244 /*
245  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
246  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
247  */
248 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
249
250 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
251
252 #include <linux/cgroup.h>
253
254 struct cfs_rq;
255
256 static LIST_HEAD(task_groups);
257
258 /* task group related information */
259 struct task_group {
260 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
261         struct cgroup_subsys_state css;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
265         uid_t uid;
266 #endif
267
268 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
269         /* schedulable entities of this group on each cpu */
270         struct sched_entity **se;
271         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
272         struct cfs_rq **cfs_rq;
273         unsigned long shares;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
277         struct sched_rt_entity **rt_se;
278         struct rt_rq **rt_rq;
279
280         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
281 #endif
282
283         struct rcu_head rcu;
284         struct list_head list;
285
286         struct task_group *parent;
287         struct list_head siblings;
288         struct list_head children;
289 };
290
291 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
292
293 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
294 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
295 {
296         user->tg->uid = user->uid;
297 }
298
299 /*
300  * Root task group.
301  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
302  *      be a child to this group.
303  */
304 struct task_group root_task_group;
305
306 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
307 /* Default task group's sched entity on each cpu */
308 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
309 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
310 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
311 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
312
313 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
314 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
315 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
316 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
317 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
318 #define root_task_group init_task_group
319 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
320
321 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
322  * a task group's cpu shares.
323  */
324 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
325
326 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
327 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
328 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
329 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
330 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
331 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
332
333 /*
334  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
335  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
336  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
337  * too large, so as the shares value of a task group.
338  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
339  *  limitation from this.)
340  */
341 #define MIN_SHARES      2
342 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
343
344 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
345 #endif
346
347 /* Default task group.
348  *      Every task in system belong to this group at bootup.
349  */
350 struct task_group init_task_group;
351
352 /* return group to which a task belongs */
353 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
354 {
355         struct task_group *tg;
356
357 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
358         tg = p->user->tg;
359 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
360         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
361                                 struct task_group, css);
362 #else
363         tg = &init_task_group;
364 #endif
365         return tg;
366 }
367
368 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
369 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
370 {
371 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
372         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
373         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
374 #endif
375
376 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
377         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
378         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
379 #endif
380 }
381
382 #else
383
384 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
385 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
386 {
387         return NULL;
388 }
389
390 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
391
392 /* CFS-related fields in a runqueue */
393 struct cfs_rq {
394         struct load_weight load;
395         unsigned long nr_running;
396
397         u64 exec_clock;
398         u64 min_vruntime;
399
400         struct rb_root tasks_timeline;
401         struct rb_node *rb_leftmost;
402
403         struct list_head tasks;
404         struct list_head *balance_iterator;
405
406         /*
407          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
408          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
409          */
410         struct sched_entity *curr, *next, *last;
411
412         unsigned int nr_spread_over;
413
414 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
415         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
416
417         /*
418          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
419          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
420          * (like users, containers etc.)
421          *
422          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
423          * list is used during load balance.
424          */
425         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
426         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
427
428 #ifdef CONFIG_SMP
429         /*
430          * the part of load.weight contributed by tasks
431          */
432         unsigned long task_weight;
433
434         /*
435          *   h_load = weight * f(tg)
436          *
437          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
438          * this group.
439          */
440         unsigned long h_load;
441
442         /*
443          * this cpu's part of tg->shares
444          */
445         unsigned long shares;
446
447         /*
448          * load.weight at the time we set shares
449          */
450         unsigned long rq_weight;
451 #endif
452 #endif
453 };
454
455 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
456 struct rt_rq {
457         struct rt_prio_array active;
458         unsigned long rt_nr_running;
459 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
460         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
461 #endif
462 #ifdef CONFIG_SMP
463         unsigned long rt_nr_migratory;
464         int overloaded;
465 #endif
466         int rt_throttled;
467         u64 rt_time;
468         u64 rt_runtime;
469         /* Nests inside the rq lock: */
470         spinlock_t rt_runtime_lock;
471
472 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
473         unsigned long rt_nr_boosted;
474
475         struct rq *rq;
476         struct list_head leaf_rt_rq_list;
477         struct task_group *tg;
478         struct sched_rt_entity *rt_se;
479 #endif
480 };
481
482 #ifdef CONFIG_SMP
483
484 /*
485  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
486  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
487  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
488  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
489  * object.
490  *
491  */
492 struct root_domain {
493         atomic_t refcount;
494         cpumask_t span;
495         cpumask_t online;
496
497         /*
498          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
499          * one runnable RT task.
500          */
501         cpumask_t rto_mask;
502         atomic_t rto_count;
503 #ifdef CONFIG_SMP
504         struct cpupri cpupri;
505 #endif
506 };
507
508 /*
509  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
510  * members (mimicking the global state we have today).
511  */
512 static struct root_domain def_root_domain;
513
514 #endif
515
516 /*
517  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
518  *
519  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
520  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
521  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
522  */
523 struct rq {
524         /* runqueue lock: */
525         spinlock_t lock;
526
527         /*
528          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
529          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
530          */
531         unsigned long nr_running;
532         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
533         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
534         unsigned char idle_at_tick;
535 #ifdef CONFIG_NO_HZ
536         unsigned long last_tick_seen;
537         unsigned char in_nohz_recently;
538 #endif
539         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
540         struct load_weight load;
541         unsigned long nr_load_updates;
542         u64 nr_switches;
543
544         struct cfs_rq cfs;
545         struct rt_rq rt;
546
547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
548         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
549         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
550 #endif
551 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
552         struct list_head leaf_rt_rq_list;
553 #endif
554
555         /*
556          * This is part of a global counter where only the total sum
557          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
558          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
559          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
560          */
561         unsigned long nr_uninterruptible;
562
563         struct task_struct *curr, *idle;
564         unsigned long next_balance;
565         struct mm_struct *prev_mm;
566
567         u64 clock;
568
569         atomic_t nr_iowait;
570
571 #ifdef CONFIG_SMP
572         struct root_domain *rd;
573         struct sched_domain *sd;
574
575         /* For active balancing */
576         int active_balance;
577         int push_cpu;
578         /* cpu of this runqueue: */
579         int cpu;
580         int online;
581
582         unsigned long avg_load_per_task;
583
584         struct task_struct *migration_thread;
585         struct list_head migration_queue;
586 #endif
587
588 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
589 #ifdef CONFIG_SMP
590         int hrtick_csd_pending;
591         struct call_single_data hrtick_csd;
592 #endif
593         struct hrtimer hrtick_timer;
594 #endif
595
596 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
597         /* latency stats */
598         struct sched_info rq_sched_info;
599         unsigned long long rq_cpu_time;
600         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
601
602         /* sys_sched_yield() stats */
603         unsigned int yld_exp_empty;
604         unsigned int yld_act_empty;
605         unsigned int yld_both_empty;
606         unsigned int yld_count;
607
608         /* schedule() stats */
609         unsigned int sched_switch;
610         unsigned int sched_count;
611         unsigned int sched_goidle;
612
613         /* try_to_wake_up() stats */
614         unsigned int ttwu_count;
615         unsigned int ttwu_local;
616
617         /* BKL stats */
618         unsigned int bkl_count;
619 #endif
620 };
621
622 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
623
624 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
625 {
626         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
627 }
628
629 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
630 {
631 #ifdef CONFIG_SMP
632         return rq->cpu;
633 #else
634         return 0;
635 #endif
636 }
637
638 /*
639  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
640  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
641  *
642  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
643  * preempt-disabled sections.
644  */
645 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
646         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
647
648 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
649 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
650 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
651 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
652
653 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
654 {
655         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
656 }
657
658 /*
659  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
660  */
661 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
662 # define const_debug __read_mostly
663 #else
664 # define const_debug static const
665 #endif
666
667 /**
668  * runqueue_is_locked
669  *
670  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
671  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
672  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
673  */
674 int runqueue_is_locked(void)
675 {
676         int cpu = get_cpu();
677         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
678         int ret;
679
680         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
681         put_cpu();
682         return ret;
683 }
684
685 /*
686  * Debugging: various feature bits
687  */
688
689 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
690         __SCHED_FEAT_##name ,
691
692 enum {
693 #include "sched_features.h"
694 };
695
696 #undef SCHED_FEAT
697
698 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
699         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
700
701 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
702 #include "sched_features.h"
703         0;
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
708 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
709         #name ,
710
711 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
712 #include "sched_features.h"
713         NULL
714 };
715
716 #undef SCHED_FEAT
717
718 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
719 {
720         int i;
721
722         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
723                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
724                         seq_puts(m, "NO_");
725                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
726         }
727         seq_puts(m, "\n");
728
729         return 0;
730 }
731
732 static ssize_t
733 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
734                 size_t cnt, loff_t *ppos)
735 {
736         char buf[64];
737         char *cmp = buf;
738         int neg = 0;
739         int i;
740
741         if (cnt > 63)
742                 cnt = 63;
743
744         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
745                 return -EFAULT;
746
747         buf[cnt] = 0;
748
749         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
750                 neg = 1;
751                 cmp += 3;
752         }
753
754         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
755                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
756
757                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
758                         if (neg)
759                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
760                         else
761                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
762                         break;
763                 }
764         }
765
766         if (!sched_feat_names[i])
767                 return -EINVAL;
768
769         filp->f_pos += cnt;
770
771         return cnt;
772 }
773
774 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
775 {
776         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
777 }
778
779 static struct file_operations sched_feat_fops = {
780         .open           = sched_feat_open,
781         .write          = sched_feat_write,
782         .read           = seq_read,
783         .llseek         = seq_lseek,
784         .release        = single_release,
785 };
786
787 static __init int sched_init_debug(void)
788 {
789         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
790                         &sched_feat_fops);
791
792         return 0;
793 }
794 late_initcall(sched_init_debug);
795
796 #endif
797
798 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
799
800 /*
801  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
802  * Limited because this is done with IRQs disabled.
803  */
804 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
805
806 /*
807  * ratelimit for updating the group shares.
808  * default: 0.25ms
809  */
810 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
811
812 /*
813  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
814  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
815  * default: 4
816  */
817 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
818
819 /*
820  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
821  * default: 1s
822  */
823 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
824
825 static __read_mostly int scheduler_running;
826
827 /*
828  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
829  * default: 0.95s
830  */
831 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
832
833 static inline u64 global_rt_period(void)
834 {
835         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
836 }
837
838 static inline u64 global_rt_runtime(void)
839 {
840         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
841                 return RUNTIME_INF;
842
843         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
844 }
845
846 #ifndef prepare_arch_switch
847 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
848 #endif
849 #ifndef finish_arch_switch
850 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
851 #endif
852
853 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
854 {
855         return rq->curr == p;
856 }
857
858 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
859 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
860 {
861         return task_current(rq, p);
862 }
863
864 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
865 {
866 }
867
868 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
869 {
870 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
871         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
872         rq->lock.owner = current;
873 #endif
874         /*
875          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
876          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
877          * prev into current:
878          */
879         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
880
881         spin_unlock_irq(&rq->lock);
882 }
883
884 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
885 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
886 {
887 #ifdef CONFIG_SMP
888         return p->oncpu;
889 #else
890         return task_current(rq, p);
891 #endif
892 }
893
894 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
895 {
896 #ifdef CONFIG_SMP
897         /*
898          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
899          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
900          * here.
901          */
902         next->oncpu = 1;
903 #endif
904 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
905         spin_unlock_irq(&rq->lock);
906 #else
907         spin_unlock(&rq->lock);
908 #endif
909 }
910
911 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
912 {
913 #ifdef CONFIG_SMP
914         /*
915          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
916          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
917          * finished.
918          */
919         smp_wmb();
920         prev->oncpu = 0;
921 #endif
922 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
923         local_irq_enable();
924 #endif
925 }
926 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
927
928 /*
929  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
930  * Must be called interrupts disabled.
931  */
932 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
933         __acquires(rq->lock)
934 {
935         for (;;) {
936                 struct rq *rq = task_rq(p);
937                 spin_lock(&rq->lock);
938                 if (likely(rq == task_rq(p)))
939                         return rq;
940                 spin_unlock(&rq->lock);
941         }
942 }
943
944 /*
945  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
946  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
947  * explicitly disabling preemption.
948  */
949 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
950         __acquires(rq->lock)
951 {
952         struct rq *rq;
953
954         for (;;) {
955                 local_irq_save(*flags);
956                 rq = task_rq(p);
957                 spin_lock(&rq->lock);
958                 if (likely(rq == task_rq(p)))
959                         return rq;
960                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
961         }
962 }
963
964 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
965 {
966         struct rq *rq = task_rq(p);
967
968         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
969         spin_unlock_wait(&rq->lock);
970 }
971
972 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         spin_unlock(&rq->lock);
976 }
977
978 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
979         __releases(rq->lock)
980 {
981         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
982 }
983
984 /*
985  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
986  */
987 static struct rq *this_rq_lock(void)
988         __acquires(rq->lock)
989 {
990         struct rq *rq;
991
992         local_irq_disable();
993         rq = this_rq();
994         spin_lock(&rq->lock);
995
996         return rq;
997 }
998
999 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1000 /*
1001  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1002  *
1003  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1004  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1005  * reschedule event.
1006  *
1007  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1008  * rq->lock.
1009  */
1010
1011 /*
1012  * Use hrtick when:
1013  *  - enabled by features
1014  *  - hrtimer is actually high res
1015  */
1016 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1017 {
1018         if (!sched_feat(HRTICK))
1019                 return 0;
1020         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1021                 return 0;
1022         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1023 }
1024
1025 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1026 {
1027         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1028                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1029 }
1030
1031 /*
1032  * High-resolution timer tick.
1033  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1034  */
1035 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1036 {
1037         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1038
1039         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1040
1041         spin_lock(&rq->lock);
1042         update_rq_clock(rq);
1043         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1044         spin_unlock(&rq->lock);
1045
1046         return HRTIMER_NORESTART;
1047 }
1048
1049 #ifdef CONFIG_SMP
1050 /*
1051  * called from hardirq (IPI) context
1052  */
1053 static void __hrtick_start(void *arg)
1054 {
1055         struct rq *rq = arg;
1056
1057         spin_lock(&rq->lock);
1058         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1059         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1060         spin_unlock(&rq->lock);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Called to set the hrtick timer state.
1065  *
1066  * called with rq->lock held and irqs disabled
1067  */
1068 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1069 {
1070         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1071         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1072
1073         hrtimer_set_expires(timer, time);
1074
1075         if (rq == this_rq()) {
1076                 hrtimer_restart(timer);
1077         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1078                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1079                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1080         }
1081 }
1082
1083 static int
1084 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1085 {
1086         int cpu = (int)(long)hcpu;
1087
1088         switch (action) {
1089         case CPU_UP_CANCELED:
1090         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1091         case CPU_DOWN_PREPARE:
1092         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1093         case CPU_DEAD:
1094         case CPU_DEAD_FROZEN:
1095                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1096                 return NOTIFY_OK;
1097         }
1098
1099         return NOTIFY_DONE;
1100 }
1101
1102 static __init void init_hrtick(void)
1103 {
1104         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1105 }
1106 #else
1107 /*
1108  * Called to set the hrtick timer state.
1109  *
1110  * called with rq->lock held and irqs disabled
1111  */
1112 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1113 {
1114         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1115 }
1116
1117 static inline void init_hrtick(void)
1118 {
1119 }
1120 #endif /* CONFIG_SMP */
1121
1122 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1123 {
1124 #ifdef CONFIG_SMP
1125         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1126
1127         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1128         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1129         rq->hrtick_csd.info = rq;
1130 #endif
1131
1132         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1133         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1134         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1135 }
1136 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1137 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1138 {
1139 }
1140
1141 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_hrtick(void)
1146 {
1147 }
1148 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149
1150 /*
1151  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1152  *
1153  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1154  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1155  * the target CPU.
1156  */
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158
1159 #ifndef tsk_is_polling
1160 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1161 #endif
1162
1163 static void resched_task(struct task_struct *p)
1164 {
1165         int cpu;
1166
1167         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1168
1169         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1170                 return;
1171
1172         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1173
1174         cpu = task_cpu(p);
1175         if (cpu == smp_processor_id())
1176                 return;
1177
1178         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1179         smp_mb();
1180         if (!tsk_is_polling(p))
1181                 smp_send_reschedule(cpu);
1182 }
1183
1184 static void resched_cpu(int cpu)
1185 {
1186         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1187         unsigned long flags;
1188
1189         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1190                 return;
1191         resched_task(cpu_curr(cpu));
1192         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1193 }
1194
1195 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1196 /*
1197  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1198  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1199  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1200  * idle system the next event might even be infinite time into the
1201  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1202  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1203  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1204  * wheel for the next timer event.
1205  */
1206 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1207 {
1208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1209
1210         if (cpu == smp_processor_id())
1211                 return;
1212
1213         /*
1214          * This is safe, as this function is called with the timer
1215          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1216          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1217          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1218          * timer into account automatically.
1219          */
1220         if (rq->curr != rq->idle)
1221                 return;
1222
1223         /*
1224          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1225          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1226          * idle task through an additional NOOP schedule()
1227          */
1228         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1229
1230         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1231         smp_mb();
1232         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1233                 smp_send_reschedule(cpu);
1234 }
1235 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1236
1237 #else /* !CONFIG_SMP */
1238 static void resched_task(struct task_struct *p)
1239 {
1240         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1241         set_tsk_need_resched(p);
1242 }
1243 #endif /* CONFIG_SMP */
1244
1245 #if BITS_PER_LONG == 32
1246 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1247 #else
1248 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1249 #endif
1250
1251 #define WMULT_SHIFT     32
1252
1253 /*
1254  * Shift right and round:
1255  */
1256 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1257
1258 /*
1259  * delta *= weight / lw
1260  */
1261 static unsigned long
1262 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1263                 struct load_weight *lw)
1264 {
1265         u64 tmp;
1266
1267         if (!lw->inv_weight) {
1268                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1269                         lw->inv_weight = 1;
1270                 else
1271                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1272                                 / (lw->weight+1);
1273         }
1274
1275         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1276         /*
1277          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1278          */
1279         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1280                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1281                         WMULT_SHIFT/2);
1282         else
1283                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1284
1285         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1286 }
1287
1288 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1289 {
1290         lw->weight += inc;
1291         lw->inv_weight = 0;
1292 }
1293
1294 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1295 {
1296         lw->weight -= dec;
1297         lw->inv_weight = 0;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1302  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1303  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1304  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1305  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1306  * slice expiry etc.
1307  */
1308
1309 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1310 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1311
1312 /*
1313  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1314  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1315  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1316  * that remained on nice 0.
1317  *
1318  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1319  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1320  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1321  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1322  * the relative distance between them is ~25%.)
1323  */
1324 static const int prio_to_weight[40] = {
1325  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1326  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1327  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1328  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1329  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1330  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1331  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1332  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1333 };
1334
1335 /*
1336  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1337  *
1338  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1339  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1340  * into multiplications:
1341  */
1342 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1343  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1344  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1345  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1346  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1347  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1348  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1349  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1350  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1351 };
1352
1353 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1354
1355 /*
1356  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1357  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1358  * structures to the load-balancing proper:
1359  */
1360 struct rq_iterator {
1361         void *arg;
1362         struct task_struct *(*start)(void *);
1363         struct task_struct *(*next)(void *);
1364 };
1365
1366 #ifdef CONFIG_SMP
1367 static unsigned long
1368 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1369               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1370               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1371               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1372
1373 static int
1374 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1375                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1376                    struct rq_iterator *iterator);
1377 #endif
1378
1379 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1380 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1381 #else
1382 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1383 #endif
1384
1385 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1386 {
1387         update_load_add(&rq->load, load);
1388 }
1389
1390 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1391 {
1392         update_load_sub(&rq->load, load);
1393 }
1394
1395 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1396 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1397
1398 /*
1399  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1400  * leaving it for the final time.
1401  */
1402 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1403 {
1404         struct task_group *parent, *child;
1405         int ret;
1406
1407         rcu_read_lock();
1408         parent = &root_task_group;
1409 down:
1410         ret = (*down)(parent, data);
1411         if (ret)
1412                 goto out_unlock;
1413         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1414                 parent = child;
1415                 goto down;
1416
1417 up:
1418                 continue;
1419         }
1420         ret = (*up)(parent, data);
1421         if (ret)
1422                 goto out_unlock;
1423
1424         child = parent;
1425         parent = parent->parent;
1426         if (parent)
1427                 goto up;
1428 out_unlock:
1429         rcu_read_unlock();
1430
1431         return ret;
1432 }
1433
1434 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1435 {
1436         return 0;
1437 }
1438 #endif
1439
1440 #ifdef CONFIG_SMP
1441 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1442 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1443 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1444
1445 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1446 {
1447         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1448         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1449
1450         if (nr_running)
1451                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1452         else
1453                 rq->avg_load_per_task = 0;
1454
1455         return rq->avg_load_per_task;
1456 }
1457
1458 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1459
1460 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1461
1462 /*
1463  * Calculate and set the cpu's group shares.
1464  */
1465 static void
1466 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1467                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1468 {
1469         unsigned long shares;
1470         unsigned long rq_weight;
1471
1472         if (!tg->se[cpu])
1473                 return;
1474
1475         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1476
1477         /*
1478          *           \Sum shares * rq_weight
1479          * shares =  -----------------------
1480          *               \Sum rq_weight
1481          *
1482          */
1483         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1484         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1485
1486         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1487                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1488                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1489                 unsigned long flags;
1490
1491                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1492                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1493
1494                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1495                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1496         }
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1501  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1502  * parent group depends on the shares of its child groups.
1503  */
1504 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1505 {
1506         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1507         unsigned long shares = 0;
1508         struct sched_domain *sd = data;
1509         int i;
1510
1511         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1512                 /*
1513                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1514                  * is one of average load so that when a new task gets to
1515                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1516                  */
1517                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1518                 if (!weight)
1519                         weight = NICE_0_LOAD;
1520
1521                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1522                 rq_weight += weight;
1523                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1524         }
1525
1526         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1527                 shares = tg->shares;
1528
1529         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1530                 shares = tg->shares;
1531
1532         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1533                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1534
1535         return 0;
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1540  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1541  * group is a fraction of its parents load.
1542  */
1543 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1544 {
1545         unsigned long load;
1546         long cpu = (long)data;
1547
1548         if (!tg->parent) {
1549                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1550         } else {
1551                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1552                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1553                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1554         }
1555
1556         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1557
1558         return 0;
1559 }
1560
1561 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1562 {
1563         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1564         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1565
1566         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1567                 sd->last_update = now;
1568                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1569         }
1570 }
1571
1572 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1573 {
1574         spin_unlock(&rq->lock);
1575         update_shares(sd);
1576         spin_lock(&rq->lock);
1577 }
1578
1579 static void update_h_load(long cpu)
1580 {
1581         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1582 }
1583
1584 #else
1585
1586 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1587 {
1588 }
1589
1590 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1591 {
1592 }
1593
1594 #endif
1595
1596 /*
1597  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1598  */
1599 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1600         __releases(this_rq->lock)
1601         __acquires(busiest->lock)
1602         __acquires(this_rq->lock)
1603 {
1604         int ret = 0;
1605
1606         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1607                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1608                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1609                 BUG_ON(1);
1610         }
1611         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1612                 if (busiest < this_rq) {
1613                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1614                         spin_lock(&busiest->lock);
1615                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1616                         ret = 1;
1617                 } else
1618                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1619         }
1620         return ret;
1621 }
1622
1623 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1624         __releases(busiest->lock)
1625 {
1626         spin_unlock(&busiest->lock);
1627         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1628 }
1629 #endif
1630
1631 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1632 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1633 {
1634 #ifdef CONFIG_SMP
1635         cfs_rq->shares = shares;
1636 #endif
1637 }
1638 #endif
1639
1640 #include "sched_stats.h"
1641 #include "sched_idletask.c"
1642 #include "sched_fair.c"
1643 #include "sched_rt.c"
1644 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1645 # include "sched_debug.c"
1646 #endif
1647
1648 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1649 #define for_each_class(class) \
1650    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1651
1652 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1653 {
1654         rq->nr_running++;
1655 }
1656
1657 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1658 {
1659         rq->nr_running--;
1660 }
1661
1662 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1663 {
1664         if (task_has_rt_policy(p)) {
1665                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1666                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1667                 return;
1668         }
1669
1670         /*
1671          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1672          */
1673         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1674                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1675                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1676                 return;
1677         }
1678
1679         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1680         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1681 }
1682
1683 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1684 {
1685         s64 diff = sample - *avg;
1686         *avg += diff >> 3;
1687 }
1688
1689 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1690 {
1691         sched_info_queued(p);
1692         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1693         p->se.on_rq = 1;
1694 }
1695
1696 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1697 {
1698         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1699                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1700                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1701                 p->se.last_wakeup = 0;
1702         }
1703
1704         sched_info_dequeued(p);
1705         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1706         p->se.on_rq = 0;
1707 }
1708
1709 /*
1710  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1711  */
1712 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1713 {
1714         return p->static_prio;
1715 }
1716
1717 /*
1718  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1719  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1720  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1721  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1722  * estimator recalculates.
1723  */
1724 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1725 {
1726         int prio;
1727
1728         if (task_has_rt_policy(p))
1729                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1730         else
1731                 prio = __normal_prio(p);
1732         return prio;
1733 }
1734
1735 /*
1736  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1737  * taken into account by the scheduler. This value might
1738  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1739  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1740  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1741  */
1742 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1743 {
1744         p->normal_prio = normal_prio(p);
1745         /*
1746          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1747          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1748          * to the normal priority:
1749          */
1750         if (!rt_prio(p->prio))
1751                 return p->normal_prio;
1752         return p->prio;
1753 }
1754
1755 /*
1756  * activate_task - move a task to the runqueue.
1757  */
1758 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1759 {
1760         if (task_contributes_to_load(p))
1761                 rq->nr_uninterruptible--;
1762
1763         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1764         inc_nr_running(rq);
1765 }
1766
1767 /*
1768  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1769  */
1770 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1771 {
1772         if (task_contributes_to_load(p))
1773                 rq->nr_uninterruptible++;
1774
1775         dequeue_task(rq, p, sleep);
1776         dec_nr_running(rq);
1777 }
1778
1779 /**
1780  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1781  * @p: the task in question.
1782  */
1783 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1784 {
1785         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1786 }
1787
1788 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1789 {
1790         set_task_rq(p, cpu);
1791 #ifdef CONFIG_SMP
1792         /*
1793          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1794          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1795          * per-task data have been completed by this moment.
1796          */
1797         smp_wmb();
1798         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1799 #endif
1800 }
1801
1802 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1803                                        const struct sched_class *prev_class,
1804                                        int oldprio, int running)
1805 {
1806         if (prev_class != p->sched_class) {
1807                 if (prev_class->switched_from)
1808                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1809                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1810         } else
1811                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1812 }
1813
1814 #ifdef CONFIG_SMP
1815
1816 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1817 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1818 {
1819         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Is this task likely cache-hot:
1824  */
1825 static int
1826 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1827 {
1828         s64 delta;
1829
1830         /*
1831          * Buddy candidates are cache hot:
1832          */
1833         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1834                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1835                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1836                 return 1;
1837
1838         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1839                 return 0;
1840
1841         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1842                 return 1;
1843         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1844                 return 0;
1845
1846         delta = now - p->se.exec_start;
1847
1848         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1849 }
1850
1851
1852 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1853 {
1854         int old_cpu = task_cpu(p);
1855         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1856         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1857                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1858         u64 clock_offset;
1859
1860         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1861
1862 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1863         if (p->se.wait_start)
1864                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1865         if (p->se.sleep_start)
1866                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1867         if (p->se.block_start)
1868                 p->se.block_start -= clock_offset;
1869         if (old_cpu != new_cpu) {
1870                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1871                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1872                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1873         }
1874 #endif
1875         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1876                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1877
1878         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1879 }
1880
1881 struct migration_req {
1882         struct list_head list;
1883
1884         struct task_struct *task;
1885         int dest_cpu;
1886
1887         struct completion done;
1888 };
1889
1890 /*
1891  * The task's runqueue lock must be held.
1892  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1893  */
1894 static int
1895 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1896 {
1897         struct rq *rq = task_rq(p);
1898
1899         /*
1900          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1901          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1902          */
1903         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1904                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1905                 return 0;
1906         }
1907
1908         init_completion(&req->done);
1909         req->task = p;
1910         req->dest_cpu = dest_cpu;
1911         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1912
1913         return 1;
1914 }
1915
1916 /*
1917  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1918  *
1919  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1920  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1921  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1922  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1923  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1924  * @p has remained unscheduled the whole time.
1925  *
1926  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1927  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1928  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1929  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1930  * waiting to become inactive.
1931  */
1932 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1933 {
1934         unsigned long flags;
1935         int running, on_rq;
1936         unsigned long ncsw;
1937         struct rq *rq;
1938
1939         for (;;) {
1940                 /*
1941                  * We do the initial early heuristics without holding
1942                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1943                  * the runqueue lock when things look like they will
1944                  * work out!
1945                  */
1946                 rq = task_rq(p);
1947
1948                 /*
1949                  * If the task is actively running on another CPU
1950                  * still, just relax and busy-wait without holding
1951                  * any locks.
1952                  *
1953                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1954                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1955                  * But we don't care, since "task_running()" will
1956                  * return false if the runqueue has changed and p
1957                  * is actually now running somewhere else!
1958                  */
1959                 while (task_running(rq, p)) {
1960                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1961                                 return 0;
1962                         cpu_relax();
1963                 }
1964
1965                 /*
1966                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1967                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1968                  * just go back and repeat.
1969                  */
1970                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1971                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1972                 running = task_running(rq, p);
1973                 on_rq = p->se.on_rq;
1974                 ncsw = 0;
1975                 if (!match_state || p->state == match_state)
1976                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1977                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1978
1979                 /*
1980                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1981                  */
1982                 if (unlikely(!ncsw))
1983                         break;
1984
1985                 /*
1986                  * Was it really running after all now that we
1987                  * checked with the proper locks actually held?
1988                  *
1989                  * Oops. Go back and try again..
1990                  */
1991                 if (unlikely(running)) {
1992                         cpu_relax();
1993                         continue;
1994                 }
1995
1996                 /*
1997                  * It's not enough that it's not actively running,
1998                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1999                  * preempted!
2000                  *
2001                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2002                  * running right now), it's preempted, and we should
2003                  * yield - it could be a while.
2004                  */
2005                 if (unlikely(on_rq)) {
2006                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2007                         continue;
2008                 }
2009
2010                 /*
2011                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2012                  * runnable, which means that it will never become
2013                  * running in the future either. We're all done!
2014                  */
2015                 break;
2016         }
2017
2018         return ncsw;
2019 }
2020
2021 /***
2022  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2023  * @p: the to-be-kicked thread
2024  *
2025  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2026  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2027  *
2028  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2029  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2030  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2031  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2032  * achieved as well.
2033  */
2034 void kick_process(struct task_struct *p)
2035 {
2036         int cpu;
2037
2038         preempt_disable();
2039         cpu = task_cpu(p);
2040         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2041                 smp_send_reschedule(cpu);
2042         preempt_enable();
2043 }
2044
2045 /*
2046  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2047  * according to the scheduling class and "nice" value.
2048  *
2049  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2050  * balance conservatively.
2051  */
2052 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2053 {
2054         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2055         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2056
2057         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2058                 return total;
2059
2060         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2061 }
2062
2063 /*
2064  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2065  * according to the scheduling class and "nice" value.
2066  */
2067 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2068 {
2069         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2070         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2071
2072         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2073                 return total;
2074
2075         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2076 }
2077
2078 /*
2079  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2080  * domain.
2081  */
2082 static struct sched_group *
2083 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2084 {
2085         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2086         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2087         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2088         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2089
2090         do {
2091                 unsigned long load, avg_load;
2092                 int local_group;
2093                 int i;
2094
2095                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2096                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2097                         continue;
2098
2099                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2100
2101                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2102                 avg_load = 0;
2103
2104                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2105                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2106                         if (local_group)
2107                                 load = source_load(i, load_idx);
2108                         else
2109                                 load = target_load(i, load_idx);
2110
2111                         avg_load += load;
2112                 }
2113
2114                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2115                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2116                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2117
2118                 if (local_group) {
2119                         this_load = avg_load;
2120                         this = group;
2121                 } else if (avg_load < min_load) {
2122                         min_load = avg_load;
2123                         idlest = group;
2124                 }
2125         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2126
2127         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2128                 return NULL;
2129         return idlest;
2130 }
2131
2132 /*
2133  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2134  */
2135 static int
2136 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2137                 cpumask_t *tmp)
2138 {
2139         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2140         int idlest = -1;
2141         int i;
2142
2143         /* Traverse only the allowed CPUs */
2144         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2145
2146         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2147                 load = weighted_cpuload(i);
2148
2149                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2150                         min_load = load;
2151                         idlest = i;
2152                 }
2153         }
2154
2155         return idlest;
2156 }
2157
2158 /*
2159  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2160  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2161  * SD_BALANCE_EXEC.
2162  *
2163  * Balance, ie. select the least loaded group.
2164  *
2165  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2166  *
2167  * preempt must be disabled.
2168  */
2169 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2170 {
2171         struct task_struct *t = current;
2172         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2173
2174         for_each_domain(cpu, tmp) {
2175                 /*
2176                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2177                  */
2178                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2179                         break;
2180                 if (tmp->flags & flag)
2181                         sd = tmp;
2182         }
2183
2184         if (sd)
2185                 update_shares(sd);
2186
2187         while (sd) {
2188                 cpumask_t span, tmpmask;
2189                 struct sched_group *group;
2190                 int new_cpu, weight;
2191
2192                 if (!(sd->flags & flag)) {
2193                         sd = sd->child;
2194                         continue;
2195                 }
2196
2197                 span = sd->span;
2198                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2199                 if (!group) {
2200                         sd = sd->child;
2201                         continue;
2202                 }
2203
2204                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2205                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2206                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2207                         sd = sd->child;
2208                         continue;
2209                 }
2210
2211                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2212                 cpu = new_cpu;
2213                 sd = NULL;
2214                 weight = cpus_weight(span);
2215                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2216                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2217                                 break;
2218                         if (tmp->flags & flag)
2219                                 sd = tmp;
2220                 }
2221                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2222         }
2223
2224         return cpu;
2225 }
2226
2227 #endif /* CONFIG_SMP */
2228
2229 /***
2230  * try_to_wake_up - wake up a thread
2231  * @p: the to-be-woken-up thread
2232  * @state: the mask of task states that can be woken
2233  * @sync: do a synchronous wakeup?
2234  *
2235  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2236  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2237  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2238  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2239  * runnable without the overhead of this.
2240  *
2241  * returns failure only if the task is already active.
2242  */
2243 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2244 {
2245         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2246         unsigned long flags;
2247         long old_state;
2248         struct rq *rq;
2249
2250         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2251                 sync = 0;
2252
2253 #ifdef CONFIG_SMP
2254         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2255                 struct sched_domain *sd;
2256
2257                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2258                 cpu = task_cpu(p);
2259
2260                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2261                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2262                                 update_shares(sd);
2263                                 break;
2264                         }
2265                 }
2266         }
2267 #endif
2268
2269         smp_wmb();
2270         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2271         update_rq_clock(rq);
2272         old_state = p->state;
2273         if (!(old_state & state))
2274                 goto out;
2275
2276         if (p->se.on_rq)
2277                 goto out_running;
2278
2279         cpu = task_cpu(p);
2280         orig_cpu = cpu;
2281         this_cpu = smp_processor_id();
2282
2283 #ifdef CONFIG_SMP
2284         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2285                 goto out_activate;
2286
2287         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2288         if (cpu != orig_cpu) {
2289                 set_task_cpu(p, cpu);
2290                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2291                 /* might preempt at this point */
2292                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2293                 old_state = p->state;
2294                 if (!(old_state & state))
2295                         goto out;
2296                 if (p->se.on_rq)
2297                         goto out_running;
2298
2299                 this_cpu = smp_processor_id();
2300                 cpu = task_cpu(p);
2301         }
2302
2303 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2304         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2305         if (cpu == this_cpu)
2306                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2307         else {
2308                 struct sched_domain *sd;
2309                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2310                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2311                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2312                                 break;
2313                         }
2314                 }
2315         }
2316 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2317
2318 out_activate:
2319 #endif /* CONFIG_SMP */
2320         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2321         if (sync)
2322                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2323         if (orig_cpu != cpu)
2324                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2325         if (cpu == this_cpu)
2326                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2327         else
2328                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2329         activate_task(rq, p, 1);
2330         success = 1;
2331
2332 out_running:
2333         trace_sched_wakeup(rq, p);
2334         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2335
2336         p->state = TASK_RUNNING;
2337 #ifdef CONFIG_SMP
2338         if (p->sched_class->task_wake_up)
2339                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2340 #endif
2341 out:
2342         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2343
2344         task_rq_unlock(rq, &flags);
2345
2346         return success;
2347 }
2348
2349 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2350 {
2351         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2352 }
2353 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2354
2355 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2356 {
2357         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2358 }
2359
2360 /*
2361  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2362  * p is forked by current.
2363  *
2364  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2365  */
2366 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2367 {
2368         p->se.exec_start                = 0;
2369         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2370         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2371         p->se.last_wakeup               = 0;
2372         p->se.avg_overlap               = 0;
2373
2374 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2375         p->se.wait_start                = 0;
2376         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2377         p->se.sleep_start               = 0;
2378         p->se.block_start               = 0;
2379         p->se.sleep_max                 = 0;
2380         p->se.block_max                 = 0;
2381         p->se.exec_max                  = 0;
2382         p->se.slice_max                 = 0;
2383         p->se.wait_max                  = 0;
2384 #endif
2385
2386         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2387         p->se.on_rq = 0;
2388         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2389
2390 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2391         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2392 #endif
2393
2394         /*
2395          * We mark the process as running here, but have not actually
2396          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2397          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2398          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2399          */
2400         p->state = TASK_RUNNING;
2401 }
2402
2403 /*
2404  * fork()/clone()-time setup:
2405  */
2406 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2407 {
2408         int cpu = get_cpu();
2409
2410         __sched_fork(p);
2411
2412 #ifdef CONFIG_SMP
2413         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2414 #endif
2415         set_task_cpu(p, cpu);
2416
2417         /*
2418          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2419          */
2420         p->prio = current->normal_prio;
2421         if (!rt_prio(p->prio))
2422                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2423
2424 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2425         if (likely(sched_info_on()))
2426                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2427 #endif
2428 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2429         p->oncpu = 0;
2430 #endif
2431 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2432         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2433         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2434 #endif
2435         put_cpu();
2436 }
2437
2438 /*
2439  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2440  *
2441  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2442  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2443  * on the runqueue and wakes it.
2444  */
2445 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2446 {
2447         unsigned long flags;
2448         struct rq *rq;
2449
2450         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2451         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2452         update_rq_clock(rq);
2453
2454         p->prio = effective_prio(p);
2455
2456         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2457                 activate_task(rq, p, 0);
2458         } else {
2459                 /*
2460                  * Let the scheduling class do new task startup
2461                  * management (if any):
2462                  */
2463                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2464                 inc_nr_running(rq);
2465         }
2466         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2467         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2468 #ifdef CONFIG_SMP
2469         if (p->sched_class->task_wake_up)
2470                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2471 #endif
2472         task_rq_unlock(rq, &flags);
2473 }
2474
2475 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2476
2477 /**
2478  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2479  * @notifier: notifier struct to register
2480  */
2481 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2482 {
2483         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2484 }
2485 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2486
2487 /**
2488  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2489  * @notifier: notifier struct to unregister
2490  *
2491  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2492  */
2493 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2494 {
2495         hlist_del(&notifier->link);
2496 }
2497 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2498
2499 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2500 {
2501         struct preempt_notifier *notifier;
2502         struct hlist_node *node;
2503
2504         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2505                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2506 }
2507
2508 static void
2509 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2510                                  struct task_struct *next)
2511 {
2512         struct preempt_notifier *notifier;
2513         struct hlist_node *node;
2514
2515         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2516                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2517 }
2518
2519 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2520
2521 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2522 {
2523 }
2524
2525 static void
2526 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2527                                  struct task_struct *next)
2528 {
2529 }
2530
2531 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2532
2533 /**
2534  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2535  * @rq: the runqueue preparing to switch
2536  * @prev: the current task that is being switched out
2537  * @next: the task we are going to switch to.
2538  *
2539  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2540  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2541  * switch.
2542  *
2543  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2544  * hooks.
2545  */
2546 static inline void
2547 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2548                     struct task_struct *next)
2549 {
2550         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2551         prepare_lock_switch(rq, next);
2552         prepare_arch_switch(next);
2553 }
2554
2555 /**
2556  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2557  * @rq: runqueue associated with task-switch
2558  * @prev: the thread we just switched away from.
2559  *
2560  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2561  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2562  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2563  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2564  *
2565  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2566  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2567  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2568  * details.)
2569  */
2570 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2571         __releases(rq->lock)
2572 {
2573         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2574         long prev_state;
2575
2576         rq->prev_mm = NULL;
2577
2578         /*
2579          * A task struct has one reference for the use as "current".
2580          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2581          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2582          * the scheduled task must drop that reference.
2583          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2584          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2585          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2586          * be dropped twice.
2587          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2588          */
2589         prev_state = prev->state;
2590         finish_arch_switch(prev);
2591         finish_lock_switch(rq, prev);
2592 #ifdef CONFIG_SMP
2593         if (current->sched_class->post_schedule)
2594                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2595 #endif
2596
2597         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2598         if (mm)
2599                 mmdrop(mm);
2600         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2601                 /*
2602                  * Remove function-return probe instances associated with this
2603                  * task and put them back on the free list.
2604                  */
2605                 kprobe_flush_task(prev);
2606                 put_task_struct(prev);
2607         }
2608 }
2609
2610 /**
2611  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2612  * @prev: the thread we just switched away from.
2613  */
2614 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2615         __releases(rq->lock)
2616 {
2617         struct rq *rq = this_rq();
2618
2619         finish_task_switch(rq, prev);
2620 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2621         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2622         preempt_enable();
2623 #endif
2624         if (current->set_child_tid)
2625                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2626 }
2627
2628 /*
2629  * context_switch - switch to the new MM and the new
2630  * thread's register state.
2631  */
2632 static inline void
2633 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2634                struct task_struct *next)
2635 {
2636         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2637
2638         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2639         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2640         mm = next->mm;
2641         oldmm = prev->active_mm;
2642         /*
2643          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2644          * combine the page table reload and the switch backend into
2645          * one hypercall.
2646          */
2647         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2648
2649         if (unlikely(!mm)) {
2650                 next->active_mm = oldmm;
2651                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2652                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2653         } else
2654                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2655
2656         if (unlikely(!prev->mm)) {
2657                 prev->active_mm = NULL;
2658                 rq->prev_mm = oldmm;
2659         }
2660         /*
2661          * Since the runqueue lock will be released by the next
2662          * task (which is an invalid locking op but in the case
2663          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2664          * do an early lockdep release here:
2665          */
2666 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2667         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2668 #endif
2669
2670         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2671         switch_to(prev, next, prev);
2672
2673         barrier();
2674         /*
2675          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2676          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2677          * frame will be invalid.
2678          */
2679         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2680 }
2681
2682 /*
2683  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2684  *
2685  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2686  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2687  * number of context switches performed since bootup.
2688  */
2689 unsigned long nr_running(void)
2690 {
2691         unsigned long i, sum = 0;
2692
2693         for_each_online_cpu(i)
2694                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2695
2696         return sum;
2697 }
2698
2699 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2700 {
2701         unsigned long i, sum = 0;
2702
2703         for_each_possible_cpu(i)
2704                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2705
2706         /*
2707          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2708          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2709          */
2710         if (unlikely((long)sum < 0))
2711                 sum = 0;
2712
2713         return sum;
2714 }
2715
2716 unsigned long long nr_context_switches(void)
2717 {
2718         int i;
2719         unsigned long long sum = 0;
2720
2721         for_each_possible_cpu(i)
2722                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2723
2724         return sum;
2725 }
2726
2727 unsigned long nr_iowait(void)
2728 {
2729         unsigned long i, sum = 0;
2730
2731         for_each_possible_cpu(i)
2732                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2733
2734         return sum;
2735 }
2736
2737 unsigned long nr_active(void)
2738 {
2739         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2740
2741         for_each_online_cpu(i) {
2742                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2743                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2744         }
2745
2746         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2747                 uninterruptible = 0;
2748
2749         return running + uninterruptible;
2750 }
2751
2752 /*
2753  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2754  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2755  */
2756 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2757 {
2758         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2759         int i, scale;
2760
2761         this_rq->nr_load_updates++;
2762
2763         /* Update our load: */
2764         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2765                 unsigned long old_load, new_load;
2766
2767                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2768
2769                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2770                 new_load = this_load;
2771                 /*
2772                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2773                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2774                  * example.
2775                  */
2776                 if (new_load > old_load)
2777                         new_load += scale-1;
2778                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2779         }
2780 }
2781
2782 #ifdef CONFIG_SMP
2783
2784 /*
2785  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2786  *
2787  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2788  * you need to do so manually before calling.
2789  */
2790 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2791         __acquires(rq1->lock)
2792         __acquires(rq2->lock)
2793 {
2794         BUG_ON(!irqs_disabled());
2795         if (rq1 == rq2) {
2796                 spin_lock(&rq1->lock);
2797                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2798         } else {
2799                 if (rq1 < rq2) {
2800                         spin_lock(&rq1->lock);
2801                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2802                 } else {
2803                         spin_lock(&rq2->lock);
2804                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2805                 }
2806         }
2807         update_rq_clock(rq1);
2808         update_rq_clock(rq2);
2809 }
2810
2811 /*
2812  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2813  *
2814  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2815  * you need to do so manually after calling.
2816  */
2817 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2818         __releases(rq1->lock)
2819         __releases(rq2->lock)
2820 {
2821         spin_unlock(&rq1->lock);
2822         if (rq1 != rq2)
2823                 spin_unlock(&rq2->lock);
2824         else
2825                 __release(rq2->lock);
2826 }
2827
2828 /*
2829  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2830  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2831  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2832  * the cpu_allowed mask is restored.
2833  */
2834 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2835 {
2836         struct migration_req req;
2837         unsigned long flags;
2838         struct rq *rq;
2839
2840         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2841         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2842             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2843                 goto out;
2844
2845         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2846         /* force the process onto the specified CPU */
2847         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2848                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2849                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2850
2851                 get_task_struct(mt);
2852                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2853                 wake_up_process(mt);
2854                 put_task_struct(mt);
2855                 wait_for_completion(&req.done);
2856
2857                 return;
2858         }
2859 out:
2860         task_rq_unlock(rq, &flags);
2861 }
2862
2863 /*
2864  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2865  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2866  */
2867 void sched_exec(void)
2868 {
2869         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2870         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2871         put_cpu();
2872         if (new_cpu != this_cpu)
2873                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2874 }
2875
2876 /*
2877  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2878  * Both runqueues must be locked.
2879  */
2880 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2881                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2882 {
2883         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2884         set_task_cpu(p, this_cpu);
2885         activate_task(this_rq, p, 0);
2886         /*
2887          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2888          * to be always true for them.
2889          */
2890         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2891 }
2892
2893 /*
2894  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2895  */
2896 static
2897 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2898                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2899                      int *all_pinned)
2900 {
2901         /*
2902          * We do not migrate tasks that are:
2903          * 1) running (obviously), or
2904          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2905          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2906          */
2907         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2908                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2909                 return 0;
2910         }
2911         *all_pinned = 0;
2912
2913         if (task_running(rq, p)) {
2914                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2915                 return 0;
2916         }
2917
2918         /*
2919          * Aggressive migration if:
2920          * 1) task is cache cold, or
2921          * 2) too many balance attempts have failed.
2922          */
2923
2924         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2925                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2926 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2927                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2928                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2929                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2930                 }
2931 #endif
2932                 return 1;
2933         }
2934
2935         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2936                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2937                 return 0;
2938         }
2939         return 1;
2940 }
2941
2942 static unsigned long
2943 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2944               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2945               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2946               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2947 {
2948         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2949         struct task_struct *p;
2950         long rem_load_move = max_load_move;
2951
2952         if (max_load_move == 0)
2953                 goto out;
2954
2955         pinned = 1;
2956
2957         /*
2958          * Start the load-balancing iterator:
2959          */
2960         p = iterator->start(iterator->arg);
2961 next:
2962         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2963                 goto out;
2964
2965         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2966             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2967                 p = iterator->next(iterator->arg);
2968                 goto next;
2969         }
2970
2971         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2972         pulled++;
2973         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2974
2975         /*
2976          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2977          */
2978         if (rem_load_move > 0) {
2979                 if (p->prio < *this_best_prio)
2980                         *this_best_prio = p->prio;
2981                 p = iterator->next(iterator->arg);
2982                 goto next;
2983         }
2984 out:
2985         /*
2986          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2987          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2988          * inside pull_task().
2989          */
2990         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2991
2992         if (all_pinned)
2993                 *all_pinned = pinned;
2994
2995         return max_load_move - rem_load_move;
2996 }
2997
2998 /*
2999  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3000  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3001  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3002  *
3003  * Called with both runqueues locked.
3004  */
3005 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3006                       unsigned long max_load_move,
3007                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3008                       int *all_pinned)
3009 {
3010         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3011         unsigned long total_load_moved = 0;
3012         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3013
3014         do {
3015                 total_load_moved +=
3016                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3017                                 max_load_move - total_load_moved,
3018                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3019                 class = class->next;
3020
3021                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3022                         break;
3023
3024         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3025
3026         return total_load_moved > 0;
3027 }
3028
3029 static int
3030 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3031                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3032                    struct rq_iterator *iterator)
3033 {
3034         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3035         int pinned = 0;
3036
3037         while (p) {
3038                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3039                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3040                         /*
3041                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3042                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3043                          * stats here rather than inside pull_task().
3044                          */
3045                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3046
3047                         return 1;
3048                 }
3049                 p = iterator->next(iterator->arg);
3050         }
3051
3052         return 0;
3053 }
3054
3055 /*
3056  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3057  * part of active balancing operations within "domain".
3058  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3059  *
3060  * Called with both runqueues locked.
3061  */
3062 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3063                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3064 {
3065         const struct sched_class *class;
3066
3067         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3068                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3069                         return 1;
3070
3071         return 0;
3072 }
3073
3074 /*
3075  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3076  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3077  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3078  */
3079 static struct sched_group *
3080 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3081                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3082                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3083 {
3084         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3085         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3086         unsigned long max_pull;
3087         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3088         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3089         int load_idx, group_imb = 0;
3090 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3091         int power_savings_balance = 1;
3092         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3093         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3094         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3095 #endif
3096
3097         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3098         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3099         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3100
3101         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3102                 load_idx = sd->busy_idx;
3103         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3104                 load_idx = sd->newidle_idx;
3105         else
3106                 load_idx = sd->idle_idx;
3107
3108         do {
3109                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3110                 int local_group;
3111                 int i;
3112                 int __group_imb = 0;
3113                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3114                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3115                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3116                 unsigned long avg_load_per_task;
3117
3118                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3119
3120                 if (local_group)
3121                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3122
3123                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3124                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3125                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3126
3127                 max_cpu_load = 0;
3128                 min_cpu_load = ~0UL;
3129
3130                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3131                         struct rq *rq;
3132
3133                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3134                                 continue;
3135
3136                         rq = cpu_rq(i);
3137
3138                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3139                                 *sd_idle = 0;
3140
3141                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3142                         if (local_group) {
3143                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3144                                         first_idle_cpu = 1;
3145                                         balance_cpu = i;
3146                                 }
3147
3148                                 load = target_load(i, load_idx);
3149                         } else {
3150                                 load = source_load(i, load_idx);
3151                                 if (load > max_cpu_load)
3152                                         max_cpu_load = load;
3153                                 if (min_cpu_load > load)
3154                                         min_cpu_load = load;
3155                         }
3156
3157                         avg_load += load;
3158                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3159                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3160
3161                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3162                 }
3163
3164                 /*
3165                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3166                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3167                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3168                  * to do the newly idle load balance.
3169                  */
3170                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3171                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3172                         *balance = 0;
3173                         goto ret;
3174                 }
3175
3176                 total_load += avg_load;
3177                 total_pwr += group->__cpu_power;
3178
3179                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3180                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3181                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3182
3183
3184                 /*
3185                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3186                  * than the average weight of two tasks.
3187                  *
3188                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3189                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3190                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3191                  *      the hierarchy?
3192                  */
3193                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3194                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3195
3196                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3197                         __group_imb = 1;
3198
3199                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3200
3201                 if (local_group) {
3202                         this_load = avg_load;
3203                         this = group;
3204                         this_nr_running = sum_nr_running;
3205                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3206                 } else if (avg_load > max_load &&
3207                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3208                         max_load = avg_load;
3209                         busiest = group;
3210                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3211                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3212                         group_imb = __group_imb;
3213                 }
3214
3215 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3216                 /*
3217                  * Busy processors will not participate in power savings
3218                  * balance.
3219                  */
3220                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3221                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3222                         goto group_next;
3223
3224                 /*
3225                  * If the local group is idle or completely loaded
3226                  * no need to do power savings balance at this domain
3227                  */
3228                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3229                                     !this_nr_running))
3230                         power_savings_balance = 0;
3231
3232                 /*
3233                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3234                  * don't include that group in power savings calculations
3235                  */
3236                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3237                     || !sum_nr_running)
3238                         goto group_next;
3239
3240                 /*
3241                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3242                  * This is the group from where we need to pick up the load
3243                  * for saving power
3244                  */
3245                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3246                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3247                      first_cpu(group->cpumask) <
3248                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3249                         group_min = group;
3250                         min_nr_running = sum_nr_running;
3251                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3252                                                 sum_nr_running;
3253                 }
3254
3255                 /*
3256                  * Calculate the group which is almost near its
3257                  * capacity but still has some space to pick up some load
3258                  * from other group and save more power
3259                  */
3260                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3261                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3262                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3263                              first_cpu(group->cpumask) >
3264                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3265                                 group_leader = group;
3266                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3267                         }
3268                 }
3269 group_next:
3270 #endif
3271                 group = group->next;
3272         } while (group != sd->groups);
3273
3274         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3275                 goto out_balanced;
3276
3277         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3278
3279         if (this_load >= avg_load ||
3280                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3281                 goto out_balanced;
3282
3283         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3284         if (group_imb)
3285                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3286
3287         /*
3288          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3289          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3290          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3291          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3292          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3293          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3294          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3295          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3296          * appear as very large values with unsigned longs.
3297          */
3298         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3299                 goto out_balanced;
3300
3301         /*
3302          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3303          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3304          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3305          */
3306         if (max_load < avg_load) {
3307                 *imbalance = 0;
3308                 goto small_imbalance;
3309         }
3310
3311         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3312         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3313
3314         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3315         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3316                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3317                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3318
3319         /*
3320          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3321          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3322          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3323          * moved
3324          */
3325         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3326                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3327                 unsigned int imbn;
3328
3329 small_imbalance:
3330                 pwr_move = pwr_now = 0;
3331                 imbn = 2;
3332                 if (this_nr_running) {
3333                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3334                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3335                                 imbn = 1;
3336                 } else
3337                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3338
3339                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3340                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3341                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3342                         return busiest;
3343                 }
3344
3345                 /*
3346                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3347                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3348                  * moving them.
3349                  */
3350
3351                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3352                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3353                 pwr_now += this->__cpu_power *
3354                                 min(this_load_per_task, this_load);
3355                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3356
3357                 /* Amount of load we'd subtract */
3358                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3359                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3360                 if (max_load > tmp)
3361                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3362                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3363
3364                 /* Amount of load we'd add */
3365                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3366                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3367                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3368                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3369                 else
3370                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3371                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3372                 pwr_move += this->__cpu_power *
3373                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3374                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3375
3376                 /* Move if we gain throughput */
3377                 if (pwr_move > pwr_now)
3378                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3379         }
3380
3381         return busiest;
3382
3383 out_balanced:
3384 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3385         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3386                 goto ret;
3387
3388         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3389                 *imbalance = min_load_per_task;
3390                 return group_min;
3391         }
3392 #endif
3393 ret:
3394         *imbalance = 0;
3395         return NULL;
3396 }
3397
3398 /*
3399  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3400  */
3401 static struct rq *
3402 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3403                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3404 {
3405         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3406         unsigned long max_load = 0;
3407         int i;
3408
3409         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3410                 unsigned long wl;
3411
3412                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3413                         continue;
3414
3415                 rq = cpu_rq(i);
3416                 wl = weighted_cpuload(i);
3417
3418                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3419                         continue;
3420
3421                 if (wl > max_load) {
3422                         max_load = wl;
3423                         busiest = rq;
3424                 }
3425         }
3426
3427         return busiest;
3428 }
3429
3430 /*
3431  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3432  * so long as it is large enough.
3433  */
3434 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3435
3436 /*
3437  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3438  * tasks if there is an imbalance.
3439  */
3440 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3441                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3442                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3443 {
3444         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3445         struct sched_group *group;
3446         unsigned long imbalance;
3447         struct rq *busiest;
3448         unsigned long flags;
3449
3450         cpus_setall(*cpus);
3451
3452         /*
3453          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3454          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3455          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3456          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3457          */
3458         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3459             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3460                 sd_idle = 1;
3461
3462         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3463
3464 redo:
3465         update_shares(sd);
3466         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3467                                    cpus, balance);
3468
3469         if (*balance == 0)
3470                 goto out_balanced;
3471
3472         if (!group) {
3473                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3474                 goto out_balanced;
3475         }
3476
3477         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3478         if (!busiest) {
3479                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3480                 goto out_balanced;
3481         }
3482
3483         BUG_ON(busiest == this_rq);
3484
3485         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3486
3487         ld_moved = 0;
3488         if (busiest->nr_running > 1) {
3489                 /*
3490                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3491                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3492                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3493                  * correctly treated as an imbalance.
3494                  */
3495                 local_irq_save(flags);
3496                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3497                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3498                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3499                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3500                 local_irq_restore(flags);
3501
3502                 /*
3503                  * some other cpu did the load balance for us.
3504                  */
3505                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3506                         resched_cpu(this_cpu);
3507
3508                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3509                 if (unlikely(all_pinned)) {
3510                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3511                         if (!cpus_empty(*cpus))
3512                                 goto redo;
3513                         goto out_balanced;
3514                 }
3515         }
3516
3517         if (!ld_moved) {
3518                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3519                 sd->nr_balance_failed++;
3520
3521                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3522
3523                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3524
3525                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3526                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3527                          */
3528                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3529                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3530                                 all_pinned = 1;
3531                                 goto out_one_pinned;
3532                         }
3533
3534                         if (!busiest->active_balance) {
3535                                 busiest->active_balance = 1;
3536                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3537                                 active_balance = 1;
3538                         }
3539                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3540                         if (active_balance)
3541                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3542
3543                         /*
3544                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3545                          * counter.
3546                          */
3547                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3548                 }
3549         } else
3550                 sd->nr_balance_failed = 0;
3551
3552         if (likely(!active_balance)) {
3553                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3554                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3555         } else {
3556                 /*
3557                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3558                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3559                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3560                  * move_tasks).
3561                  */
3562                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3563                         sd->balance_interval *= 2;
3564         }
3565
3566         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3567             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3568                 ld_moved = -1;
3569
3570         goto out;
3571
3572 out_balanced:
3573         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3574
3575         sd->nr_balance_failed = 0;
3576
3577 out_one_pinned:
3578         /* tune up the balancing interval */
3579         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3580                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3581                 sd->balance_interval *= 2;
3582
3583         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3584             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3585                 ld_moved = -1;
3586         else
3587                 ld_moved = 0;
3588 out:
3589         if (ld_moved)
3590                 update_shares(sd);
3591         return ld_moved;
3592 }
3593
3594 /*
3595  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3596  * tasks if there is an imbalance.
3597  *
3598  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3599  * this_rq is locked.
3600  */
3601 static int
3602 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3603                         cpumask_t *cpus)
3604 {
3605         struct sched_group *group;
3606         struct rq *busiest = NULL;
3607         unsigned long imbalance;
3608         int ld_moved = 0;
3609         int sd_idle = 0;
3610         int all_pinned = 0;
3611
3612         cpus_setall(*cpus);
3613
3614         /*
3615          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3616          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3617          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3618          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3619          */
3620         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3621             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3622                 sd_idle = 1;
3623
3624         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3625 redo:
3626         update_shares_locked(this_rq, sd);
3627         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3628                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3629         if (!group) {
3630                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3631                 goto out_balanced;
3632         }
3633
3634         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3635         if (!busiest) {
3636                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3637                 goto out_balanced;
3638         }
3639
3640         BUG_ON(busiest == this_rq);
3641
3642         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3643
3644         ld_moved = 0;
3645         if (busiest->nr_running > 1) {
3646                 /* Attempt to move tasks */
3647                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3648                 /* this_rq->clock is already updated */
3649                 update_rq_clock(busiest);
3650                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3651                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3652                                         &all_pinned);
3653                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3654
3655                 if (unlikely(all_pinned)) {
3656                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3657                         if (!cpus_empty(*cpus))
3658                                 goto redo;
3659                 }
3660         }
3661
3662         if (!ld_moved) {
3663                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3664                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3665                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3666                         return -1;
3667         } else
3668                 sd->nr_balance_failed = 0;
3669
3670         update_shares_locked(this_rq, sd);
3671         return ld_moved;
3672
3673 out_balanced:
3674         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3675         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3676             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3677                 return -1;
3678         sd->nr_balance_failed = 0;
3679
3680         return 0;
3681 }
3682
3683 /*
3684  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3685  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3686  */
3687 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3688 {
3689         struct sched_domain *sd;
3690         int pulled_task = 0;
3691         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3692         cpumask_t tmpmask;
3693
3694         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3695                 unsigned long interval;
3696
3697                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3698                         continue;
3699
3700                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3701                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3702                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3703                                                            sd, &tmpmask);
3704
3705                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3706                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3707                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3708                 if (pulled_task)
3709                         break;
3710         }
3711         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3712                 /*
3713                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3714                  * a busy processor. So reset next_balance.
3715                  */
3716                 this_rq->next_balance = next_balance;
3717         }
3718 }
3719
3720 /*
3721  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3722  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3723  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3724  * logical imbalances.
3725  *
3726  * Called with busiest_rq locked.
3727  */
3728 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3729 {
3730         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3731         struct sched_domain *sd;
3732         struct rq *target_rq;
3733
3734         /* Is there any task to move? */
3735         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3736                 return;
3737
3738         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3739
3740         /*
3741          * This condition is "impossible", if it occurs
3742          * we need to fix it. Originally reported by
3743          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3744          */
3745         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3746
3747         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3748         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3749         update_rq_clock(busiest_rq);
3750         update_rq_clock(target_rq);
3751
3752         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3753         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3754                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3755                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3756                                 break;
3757         }
3758
3759         if (likely(sd)) {
3760                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3761
3762                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3763                                   sd, CPU_IDLE))
3764                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3765                 else
3766                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3767         }
3768         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3769 }
3770
3771 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3772 static struct {
3773         atomic_t load_balancer;
3774         cpumask_t cpu_mask;
3775 } nohz ____cacheline_aligned = {
3776         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3777         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3778 };
3779
3780 /*
3781  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3782  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3783  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3784  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3785  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3786  * arrives...
3787  *
3788  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3789  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3790  * nohz.cpu_mask..
3791  *
3792  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3793  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3794  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3795  * there is no need for ilb owner.
3796  *
3797  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3798  * next busy scheduler_tick()
3799  */
3800 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3801 {
3802         int cpu = smp_processor_id();
3803
3804         if (stop_tick) {
3805                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3806                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3807
3808                 /*
3809                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3810                  */
3811                 if (!cpu_active(cpu) &&
3812                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3813                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3814                                 BUG();
3815                         return 0;
3816                 }
3817
3818                 /* time for ilb owner also to sleep */
3819                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3820                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3821                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3822                         return 0;
3823                 }
3824
3825                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3826                         /* make me the ilb owner */
3827                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3828                                 return 1;
3829                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3830                         return 1;
3831         } else {
3832                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3833                         return 0;
3834
3835                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3836
3837                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3838                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3839                                 BUG();
3840         }
3841         return 0;
3842 }
3843 #endif
3844
3845 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3846
3847 /*
3848  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3849  * and initiates a balancing operation if so.
3850  *
3851  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3852  */
3853 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3854 {
3855         int balance = 1;
3856         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3857         unsigned long interval;
3858         struct sched_domain *sd;
3859         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3860         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3861         int update_next_balance = 0;
3862         int need_serialize;
3863         cpumask_t tmp;
3864
3865         for_each_domain(cpu, sd) {
3866                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3867                         continue;
3868
3869                 interval = sd->balance_interval;
3870                 if (idle != CPU_IDLE)
3871                         interval *= sd->busy_factor;
3872
3873                 /* scale ms to jiffies */
3874                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3875                 if (unlikely(!interval))
3876                         interval = 1;
3877                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3878                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3879
3880                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3881
3882                 if (need_serialize) {
3883                         if (!spin_trylock(&balancing))
3884                                 goto out;
3885                 }
3886
3887                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3888                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3889                                 /*
3890                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3891                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3892                                  * not idle.
3893                                  */
3894                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3895                         }
3896                         sd->last_balance = jiffies;
3897                 }
3898                 if (need_serialize)
3899                         spin_unlock(&balancing);
3900 out:
3901                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3902                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3903                         update_next_balance = 1;
3904                 }
3905
3906                 /*
3907                  * Stop the load balance at this level. There is another
3908                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3909                  * actively.
3910                  */
3911                 if (!balance)
3912                         break;
3913         }
3914
3915         /*
3916          * next_balance will be updated only when there is a need.
3917          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3918          * updated.
3919          */
3920         if (likely(update_next_balance))
3921                 rq->next_balance = next_balance;
3922 }
3923
3924 /*
3925  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3926  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3927  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3928  */
3929 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3930 {
3931         int this_cpu = smp_processor_id();
3932         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3933         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3934                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3935
3936         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3937
3938 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3939         /*
3940          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3941          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3942          * stopped.
3943          */
3944         if (this_rq->idle_at_tick &&
3945             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3946                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3947                 struct rq *rq;
3948                 int balance_cpu;
3949
3950                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3951                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3952                         /*
3953                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3954                          * work being done for other cpus. Next load
3955                          * balancing owner will pick it up.
3956                          */
3957                         if (need_resched())
3958                                 break;
3959
3960                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3961
3962                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3963                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3964                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3965                 }
3966         }
3967 #endif
3968 }
3969
3970 /*
3971  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3972  *
3973  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3974  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3975  * if the whole system is idle.
3976  */
3977 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3978 {
3979 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3980         /*
3981          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3982          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3983          * load balancer.
3984          */
3985         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3986                 rq->in_nohz_recently = 0;
3987
3988                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3989                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3990                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3991                 }
3992
3993                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3994                         /*
3995                          * simple selection for now: Nominate the
3996                          * first cpu in the nohz list to be the next
3997                          * ilb owner.
3998                          *
3999                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4000                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4001                          */
4002                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4003
4004                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4005                                 resched_cpu(ilb);
4006                 }
4007         }
4008
4009         /*
4010          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4011          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4012          */
4013         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4014             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4015                 resched_cpu(cpu);
4016                 return;
4017         }
4018
4019         /*
4020          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4021          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4022          */
4023         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4024             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4025                 return;
4026 #endif
4027         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4028                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4029 }
4030
4031 #else   /* CONFIG_SMP */
4032
4033 /*
4034  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4035  */
4036 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4037 {
4038 }
4039
4040 #endif
4041
4042 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4043
4044 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4045
4046 /*
4047  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4048  * @p in case that task is currently running.
4049  */
4050 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4051 {
4052         unsigned long flags;
4053         struct rq *rq;
4054         u64 ns = 0;
4055
4056         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4057
4058         if (task_current(rq, p)) {
4059                 u64 delta_exec;
4060
4061                 update_rq_clock(rq);
4062                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4063                 if ((s64)delta_exec > 0)
4064                         ns = delta_exec;
4065         }
4066
4067         task_rq_unlock(rq, &flags);
4068
4069         return ns;
4070 }
4071
4072 /*
4073  * Account user cpu time to a process.
4074  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4075  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4076  */
4077 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4078 {
4079         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4080         cputime64_t tmp;
4081
4082         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4083         account_group_user_time(p, cputime);
4084
4085         /* Add user time to cpustat. */
4086         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4087         if (TASK_NICE(p) > 0)
4088                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4089         else
4090                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4091         /* Account for user time used */
4092         acct_update_integrals(p);
4093 }
4094
4095 /*
4096  * Account guest cpu time to a process.
4097  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4098  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4099  */
4100 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4101 {
4102         cputime64_t tmp;
4103         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4104
4105         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4106
4107         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4108         account_group_user_time(p, cputime);
4109         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4110
4111         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4112         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4113 }
4114
4115 /*
4116  * Account scaled user cpu time to a process.
4117  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4118  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4119  */
4120 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4121 {
4122         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4123 }
4124
4125 /*
4126  * Account system cpu time to a process.
4127  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4128  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4129  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4130  */
4131 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4132                          cputime_t cputime)
4133 {
4134         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4135         struct rq *rq = this_rq();
4136         cputime64_t tmp;
4137
4138         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4139                 account_guest_time(p, cputime);
4140                 return;
4141         }
4142
4143         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4144         account_group_system_time(p, cputime);
4145
4146         /* Add system time to cpustat. */
4147         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4148         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4149                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4150         else if (softirq_count())
4151                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4152         else if (p != rq->idle)
4153                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4154         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4155                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4156         else
4157                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4158         /* Account for system time used */
4159         acct_update_integrals(p);
4160 }
4161
4162 /*
4163  * Account scaled system cpu time to a process.
4164  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4165  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4166  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4167  */
4168 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4169 {
4170         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4171 }
4172
4173 /*
4174  * Account for involuntary wait time.
4175  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4176  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4177  */
4178 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4179 {
4180         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4181         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4182         struct rq *rq = this_rq();
4183
4184         if (p == rq->idle) {
4185                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4186                 account_group_system_time(p, steal);
4187                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4188                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4189                 else
4190                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4191         } else
4192                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4193 }
4194
4195 /*
4196  * Use precise platform statistics if available:
4197  */
4198 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4199 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4200 {
4201         return p->utime;
4202 }
4203
4204 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4205 {
4206         return p->stime;
4207 }
4208 #else
4209 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4210 {
4211         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4212                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4213         u64 temp;
4214
4215         /*
4216          * Use CFS's precise accounting:
4217          */
4218         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4219
4220         if (total) {
4221                 temp *= utime;
4222                 do_div(temp, total);
4223         }
4224         utime = (clock_t)temp;
4225
4226         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4227         return p->prev_utime;
4228 }
4229
4230 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4231 {
4232         clock_t stime;
4233
4234         /*
4235          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4236          * the total, to make sure the total observed by userspace
4237          * grows monotonically - apps rely on that):
4238          */
4239         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4240                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4241
4242         if (stime >= 0)
4243                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4244
4245         return p->prev_stime;
4246 }
4247 #endif
4248
4249 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4250 {
4251         return p->gtime;
4252 }
4253
4254 /*
4255  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4256  * We call it with interrupts disabled.
4257  *
4258  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4259  * timeslices.
4260  */
4261 void scheduler_tick(void)
4262 {
4263         int cpu = smp_processor_id();
4264         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4265         struct task_struct *curr = rq->curr;
4266
4267         sched_clock_tick();
4268
4269         spin_lock(&rq->lock);
4270         update_rq_clock(rq);
4271         update_cpu_load(rq);
4272         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4273         spin_unlock(&rq->lock);
4274
4275 #ifdef CONFIG_SMP
4276         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4277         trigger_load_balance(rq, cpu);
4278 #endif
4279 }
4280
4281 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4282                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4283
4284 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4285 {
4286         if (in_lock_functions(addr)) {
4287                 addr = CALLER_ADDR2;
4288                 if (in_lock_functions(addr))
4289                         addr = CALLER_ADDR3;
4290         }
4291         return addr;
4292 }
4293
4294 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4295 {
4296 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4297         /*
4298          * Underflow?
4299          */
4300         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4301                 return;
4302 #endif
4303         preempt_count() += val;
4304 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4305         /*
4306          * Spinlock count overflowing soon?
4307          */
4308         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4309                                 PREEMPT_MASK - 10);
4310 #endif
4311         if (preempt_count() == val)
4312                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4313 }
4314 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4315
4316 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4317 {
4318 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4319         /*
4320          * Underflow?
4321          */
4322         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4323                 return;
4324         /*
4325          * Is the spinlock portion underflowing?
4326          */
4327         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4328                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4329                 return;
4330 #endif
4331
4332         if (preempt_count() == val)
4333                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4334         preempt_count() -= val;
4335 }
4336 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4337
4338 #endif
4339
4340 /*
4341  * Print scheduling while atomic bug:
4342  */
4343 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4344 {
4345         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4346
4347         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4348                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4349
4350         debug_show_held_locks(prev);
4351         print_modules();
4352         if (irqs_disabled())
4353                 print_irqtrace_events(prev);
4354
4355         if (regs)
4356                 show_regs(regs);
4357         else
4358                 dump_stack();
4359 }
4360
4361 /*
4362  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4363  */
4364 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4365 {
4366         /*
4367          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4368          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4369          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4370          */
4371         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4372                 __schedule_bug(prev);
4373
4374         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4375
4376         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4377 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4378         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4379                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4380                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4381         }
4382 #endif
4383 }
4384
4385 /*
4386  * Pick up the highest-prio task:
4387  */
4388 static inline struct task_struct *
4389 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4390 {
4391         const struct sched_class *class;
4392         struct task_struct *p;
4393
4394         /*
4395          * Optimization: we know that if all tasks are in
4396          * the fair class we can call that function directly:
4397          */
4398         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4399                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4400                 if (likely(p))
4401                         return p;
4402         }
4403
4404         class = sched_class_highest;
4405         for ( ; ; ) {
4406                 p = class->pick_next_task(rq);
4407                 if (p)
4408                         return p;
4409                 /*
4410                  * Will never be NULL as the idle class always
4411                  * returns a non-NULL p:
4412                  */
4413                 class = class->next;
4414         }
4415 }
4416
4417 /*
4418  * schedule() is the main scheduler function.
4419  */
4420 asmlinkage void __sched schedule(void)
4421 {
4422         struct task_struct *prev, *next;
4423         unsigned long *switch_count;
4424         struct rq *rq;
4425         int cpu;
4426
4427 need_resched:
4428         preempt_disable();
4429         cpu = smp_processor_id();
4430         rq = cpu_rq(cpu);
4431         rcu_qsctr_inc(cpu);
4432         prev = rq->curr;
4433         switch_count = &prev->nivcsw;
4434
4435         release_kernel_lock(prev);
4436 need_resched_nonpreemptible:
4437
4438         schedule_debug(prev);
4439
4440         if (sched_feat(HRTICK))
4441                 hrtick_clear(rq);
4442
4443         spin_lock_irq(&rq->lock);
4444         update_rq_clock(rq);
4445         clear_tsk_need_resched(prev);
4446
4447         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4448                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4449                         prev->state = TASK_RUNNING;
4450                 else
4451                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4452                 switch_count = &prev->nvcsw;
4453         }
4454
4455 #ifdef CONFIG_SMP
4456         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4457                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4458 #endif
4459
4460         if (unlikely(!rq->nr_running))
4461                 idle_balance(cpu, rq);
4462
4463         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4464         next = pick_next_task(rq, prev);
4465
4466         if (likely(prev != next)) {
4467                 sched_info_switch(prev, next);
4468
4469                 rq->nr_switches++;
4470                 rq->curr = next;
4471                 ++*switch_count;
4472
4473                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4474                 /*
4475                  * the context switch might have flipped the stack from under
4476                  * us, hence refresh the local variables.
4477                  */
4478                 cpu = smp_processor_id();
4479                 rq = cpu_rq(cpu);
4480         } else
4481                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4482
4483         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4484                 goto need_resched_nonpreemptible;
4485
4486         preempt_enable_no_resched();
4487         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4488                 goto need_resched;
4489 }
4490 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4491
4492 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4493 /*
4494  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4495  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4496  * occur there and call schedule directly.
4497  */
4498 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4499 {
4500         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4501
4502         /*
4503          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4504          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4505          */
4506         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4507                 return;
4508
4509         do {
4510                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4511                 schedule();
4512                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4513
4514                 /*
4515                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4516                  * between schedule and now.
4517                  */
4518                 barrier();
4519         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4520 }
4521 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4522
4523 /*
4524  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4525  * off of irq context.
4526  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4527  * protect us against recursive calling from irq.
4528  */
4529 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4530 {
4531         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4532
4533         /* Catch callers which need to be fixed */
4534         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4535
4536         do {
4537                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4538                 local_irq_enable();
4539                 schedule();
4540                 local_irq_disable();
4541                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4542
4543                 /*
4544                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4545                  * between schedule and now.
4546                  */
4547                 barrier();
4548         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4549 }
4550
4551 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4552
4553 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4554                           void *key)
4555 {
4556         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4557 }
4558 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4559
4560 /*
4561  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4562  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4563  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4564  *
4565  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4566  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4567  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4568  */
4569 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4570                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4571 {
4572         wait_queue_t *curr, *next;
4573
4574         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4575                 unsigned flags = curr->flags;
4576
4577                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4578                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4579                         break;
4580         }
4581 }
4582
4583 /**
4584  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4585  * @q: the waitqueue
4586  * @mode: which threads
4587  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4588  * @key: is directly passed to the wakeup function
4589  */
4590 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4591                         int nr_exclusive, void *key)
4592 {
4593         unsigned long flags;
4594
4595         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4596         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4597         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4598 }
4599 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4600
4601 /*
4602  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4603  */
4604 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4605 {
4606         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4607 }
4608
4609 /**
4610  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4611  * @q: the waitqueue
4612  * @mode: which threads
4613  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4614  *
4615  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4616  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4617  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4618  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4619  *
4620  * On UP it can prevent extra preemption.
4621  */
4622 void
4623 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4624 {
4625         unsigned long flags;
4626         int sync = 1;
4627
4628         if (unlikely(!q))
4629                 return;
4630
4631         if (unlikely(!nr_exclusive))
4632                 sync = 0;
4633
4634         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4635         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4636         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4637 }
4638 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4639
4640 /**
4641  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4642  * @x:  holds the state of this particular completion
4643  *
4644  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4645  * awakened in the same order in which they were queued.
4646  *
4647  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4648  */
4649 void complete(struct completion *x)
4650 {
4651         unsigned long flags;
4652
4653         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4654         x->done++;
4655         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4656         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4657 }
4658 EXPORT_SYMBOL(complete);
4659
4660 /**
4661  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4662  * @x:  holds the state of this particular completion
4663  *
4664  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4665  */
4666 void complete_all(struct completion *x)
4667 {
4668         unsigned long flags;
4669
4670         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4671         x->done += UINT_MAX/2;
4672         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4673         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4674 }
4675 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4676
4677 static inline long __sched
4678 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4679 {
4680         if (!x->done) {
4681                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4682
4683                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4684                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4685                 do {
4686                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4687                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4688                                 break;
4689                         }
4690                         __set_current_state(state);
4691                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4692                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4693                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4694                 } while (!x->done && timeout);
4695                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4696                 if (!x->done)
4697                         return timeout;
4698         }
4699         x->done--;
4700         return timeout ?: 1;
4701 }
4702
4703 static long __sched
4704 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4705 {
4706         might_sleep();
4707
4708         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4709         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4710         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4711         return timeout;
4712 }
4713
4714 /**
4715  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4716  * @x:  holds the state of this particular completion
4717  *
4718  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4719  * interruptible and there is no timeout.
4720  *
4721  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4722  * and interrupt capability. Also see complete().
4723  */
4724 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4725 {
4726         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4727 }
4728 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4729
4730 /**
4731  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4732  * @x:  holds the state of this particular completion
4733  * @timeout:  timeout value in jiffies
4734  *
4735  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4736  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4737  * interruptible.
4738  */
4739 unsigned long __sched
4740 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4741 {
4742         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4743 }
4744 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4745
4746 /**
4747  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4748  * @x:  holds the state of this particular completion
4749  *
4750  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4751  * interruptible.
4752  */
4753 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4754 {
4755         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4756         if (t == -ERESTARTSYS)
4757                 return t;
4758         return 0;
4759 }
4760 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4761
4762 /**
4763  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4764  * @x:  holds the state of this particular completion
4765  * @timeout:  timeout value in jiffies
4766  *
4767  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4768  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4769  */
4770 unsigned long __sched
4771 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4772                                           unsigned long timeout)
4773 {
4774         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4775 }
4776 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4777
4778 /**
4779  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4780  * @x:  holds the state of this particular completion
4781  *
4782  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4783  * interrupted by a kill signal.
4784  */
4785 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4786 {
4787         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4788         if (t == -ERESTARTSYS)
4789                 return t;
4790         return 0;
4791 }
4792 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4793
4794 /**
4795  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4796  *      @x:     completion structure
4797  *
4798  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4799  *               1 if a decrement succeeded.
4800  *
4801  *      If a completion is being used as a counting completion,
4802  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4803  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4804  *      is protecting is not available.
4805  */
4806 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4807 {
4808         int ret = 1;
4809
4810         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4811         if (!x->done)
4812                 ret = 0;
4813         else
4814                 x->done--;
4815         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4816         return ret;
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4819
4820 /**
4821  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4822  *      @x:     completion structure
4823  *
4824  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4825  *               1 if there are no waiters.
4826  *
4827  */
4828 bool completion_done(struct completion *x)
4829 {
4830         int ret = 1;
4831
4832         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4833         if (!x->done)
4834                 ret = 0;
4835         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4836         return ret;
4837 }
4838 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4839
4840 static long __sched
4841 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4842 {
4843         unsigned long flags;
4844         wait_queue_t wait;
4845
4846         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4847
4848         __set_current_state(state);
4849
4850         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4851         __add_wait_queue(q, &wait);
4852         spin_unlock(&q->lock);
4853         timeout = schedule_timeout(timeout);
4854         spin_lock_irq(&q->lock);
4855         __remove_wait_queue(q, &wait);
4856         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4857
4858         return timeout;
4859 }
4860
4861 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4862 {
4863         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4864 }
4865 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4866
4867 long __sched
4868 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4869 {
4870         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4871 }
4872 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4873
4874 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4875 {
4876         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4877 }
4878 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4879
4880 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4881 {
4882         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4883 }
4884 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4885
4886 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4887
4888 /*
4889  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4890  * @p: task
4891  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4892  *
4893  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4894  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4895  *
4896  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4897  */
4898 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4899 {
4900         unsigned long flags;
4901         int oldprio, on_rq, running;
4902         struct rq *rq;
4903         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4904
4905         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4906
4907         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4908         update_rq_clock(rq);
4909
4910         oldprio = p->prio;
4911         on_rq = p->se.on_rq;
4912         running = task_current(rq, p);
4913         if (on_rq)
4914                 dequeue_task(rq, p, 0);
4915         if (running)
4916                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4917
4918         if (rt_prio(prio))
4919                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4920         else
4921                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4922
4923         p->prio = prio;
4924
4925         if (running)
4926                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4927         if (on_rq) {
4928                 enqueue_task(rq, p, 0);
4929
4930                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4931         }
4932         task_rq_unlock(rq, &flags);
4933 }
4934
4935 #endif
4936
4937 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4938 {
4939         int old_prio, delta, on_rq;
4940         unsigned long flags;
4941         struct rq *rq;
4942
4943         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4944                 return;
4945         /*
4946          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4947          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4948          */
4949         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4950         update_rq_clock(rq);
4951         /*
4952          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4953          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4954          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4955          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4956          */
4957         if (task_has_rt_policy(p)) {
4958                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4959                 goto out_unlock;
4960         }
4961         on_rq = p->se.on_rq;
4962         if (on_rq)
4963                 dequeue_task(rq, p, 0);
4964
4965         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4966         set_load_weight(p);
4967         old_prio = p->prio;
4968         p->prio = effective_prio(p);
4969         delta = p->prio - old_prio;
4970
4971         if (on_rq) {
4972                 enqueue_task(rq, p, 0);
4973                 /*
4974                  * If the task increased its priority or is running and
4975                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4976                  */
4977                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4978                         resched_task(rq->curr);
4979         }
4980 out_unlock:
4981         task_rq_unlock(rq, &flags);
4982 }
4983 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4984
4985 /*
4986  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4987  * @p: task
4988  * @nice: nice value
4989  */
4990 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4991 {
4992         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4993         int nice_rlim = 20 - nice;
4994
4995         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4996                 capable(CAP_SYS_NICE));
4997 }
4998
4999 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5000
5001 /*
5002  * sys_nice - change the priority of the current process.
5003  * @increment: priority increment
5004  *
5005  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5006  * does similar things.
5007  */
5008 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5009 {
5010         long nice, retval;
5011
5012         /*
5013          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5014          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5015          * and we have a single winner.
5016          */
5017         if (increment < -40)
5018                 increment = -40;
5019         if (increment > 40)
5020                 increment = 40;
5021
5022         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5023         if (nice < -20)
5024                 nice = -20;
5025         if (nice > 19)
5026                 nice = 19;
5027
5028         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5029                 return -EPERM;
5030
5031         retval = security_task_setnice(current, nice);
5032         if (retval)
5033                 return retval;
5034
5035         set_user_nice(current, nice);
5036         return 0;
5037 }
5038
5039 #endif
5040
5041 /**
5042  * task_prio - return the priority value of a given task.
5043  * @p: the task in question.
5044  *
5045  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5046  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5047  * around 0, value goes from -16 to +15.
5048  */
5049 int task_prio(const struct task_struct *p)
5050 {
5051         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5052 }
5053
5054 /**
5055  * task_nice - return the nice value of a given task.
5056  * @p: the task in question.
5057  */
5058 int task_nice(const struct task_struct *p)
5059 {
5060         return TASK_NICE(p);
5061 }
5062 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5063
5064 /**
5065  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5066  * @cpu: the processor in question.
5067  */
5068 int idle_cpu(int cpu)
5069 {
5070         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5071 }
5072
5073 /**
5074  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5075  * @cpu: the processor in question.
5076  */
5077 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5078 {
5079         return cpu_rq(cpu)->idle;
5080 }
5081
5082 /**
5083  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5084  * @pid: the pid in question.
5085  */
5086 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5087 {
5088         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5089 }
5090
5091 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5092 static void
5093 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5094 {
5095         BUG_ON(p->se.on_rq);
5096
5097         p->policy = policy;
5098         switch (p->policy) {
5099         case SCHED_NORMAL:
5100         case SCHED_BATCH:
5101         case SCHED_IDLE:
5102                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5103                 break;
5104         case SCHED_FIFO:
5105         case SCHED_RR:
5106                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5107                 break;
5108         }
5109
5110         p->rt_priority = prio;
5111         p->normal_prio = normal_prio(p);
5112         /* we are holding p->pi_lock already */
5113         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5114         set_load_weight(p);
5115 }
5116
5117 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5118                                 struct sched_param *param, bool user)
5119 {
5120         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5121         unsigned long flags;
5122         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5123         struct rq *rq;
5124
5125         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5126         BUG_ON(in_interrupt());
5127 recheck:
5128         /* double check policy once rq lock held */
5129         if (policy < 0)
5130                 policy = oldpolicy = p->policy;
5131         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5132                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5133                         policy != SCHED_IDLE)
5134                 return -EINVAL;
5135         /*
5136          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5137          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5138          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5139          */
5140         if (param->sched_priority < 0 ||
5141             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5142             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5143                 return -EINVAL;
5144         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5145                 return -EINVAL;
5146
5147         /*
5148          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5149          */
5150         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5151                 if (rt_policy(policy)) {
5152                         unsigned long rlim_rtprio;
5153
5154                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5155                                 return -ESRCH;
5156                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5157                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5158
5159                         /* can't set/change the rt policy */
5160                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5161                                 return -EPERM;
5162
5163                         /* can't increase priority */
5164                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5165                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5166                                 return -EPERM;
5167                 }
5168                 /*
5169                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5170                  * move out of SCHED_IDLE either:
5171                  */
5172                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5173                         return -EPERM;
5174
5175                 /* can't change other user's priorities */
5176                 if ((current->euid != p->euid) &&
5177                     (current->euid != p->uid))
5178                         return -EPERM;
5179         }
5180
5181         if (user) {
5182 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5183                 /*
5184                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5185                  * assigned.
5186                  */
5187                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5188                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5189                         return -EPERM;
5190 #endif
5191
5192                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5193                 if (retval)
5194                         return retval;
5195         }
5196
5197         /*
5198          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5199          * changing the priority of the task:
5200          */
5201         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5202         /*
5203          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5204          * runqueue lock must be held.
5205          */
5206         rq = __task_rq_lock(p);
5207         /* recheck policy now with rq lock held */
5208         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5209                 policy = oldpolicy = -1;
5210                 __task_rq_unlock(rq);
5211                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5212                 goto recheck;
5213         }
5214         update_rq_clock(rq);
5215         on_rq = p->se.on_rq;
5216         running = task_current(rq, p);
5217         if (on_rq)
5218                 deactivate_task(rq, p, 0);
5219         if (running)
5220                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5221
5222         oldprio = p->prio;
5223         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5224
5225         if (running)
5226                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5227         if (on_rq) {
5228                 activate_task(rq, p, 0);
5229
5230                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5231         }
5232         __task_rq_unlock(rq);
5233         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5234
5235         rt_mutex_adjust_pi(p);
5236
5237         return 0;
5238 }
5239
5240 /**
5241  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5242  * @p: the task in question.
5243  * @policy: new policy.
5244  * @param: structure containing the new RT priority.
5245  *
5246  * NOTE that the task may be already dead.
5247  */
5248 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5249                        struct sched_param *param)
5250 {
5251         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5252 }
5253 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5254
5255 /**
5256  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5257  * @p: the task in question.
5258  * @policy: new policy.
5259  * @param: structure containing the new RT priority.
5260  *
5261  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5262  * current context has permission.  For example, this is needed in
5263  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5264  * but our caller might not have that capability.
5265  */
5266 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5267                                struct sched_param *param)
5268 {
5269         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5270 }
5271
5272 static int
5273 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5274 {
5275         struct sched_param lparam;
5276         struct task_struct *p;
5277         int retval;
5278
5279         if (!param || pid < 0)
5280                 return -EINVAL;
5281         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5282                 return -EFAULT;
5283
5284         rcu_read_lock();
5285         retval = -ESRCH;
5286         p = find_process_by_pid(pid);
5287         if (p != NULL)
5288                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5289         rcu_read_unlock();
5290
5291         return retval;
5292 }
5293
5294 /**
5295  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5296  * @pid: the pid in question.
5297  * @policy: new policy.
5298  * @param: structure containing the new RT priority.
5299  */
5300 asmlinkage long
5301 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5302 {
5303         /* negative values for policy are not valid */
5304         if (policy < 0)
5305                 return -EINVAL;
5306
5307         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5308 }
5309
5310 /**
5311  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5312  * @pid: the pid in question.
5313  * @param: structure containing the new RT priority.
5314  */
5315 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5316 {
5317         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5318 }
5319
5320 /**
5321  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5322  * @pid: the pid in question.
5323  */
5324 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5325 {
5326         struct task_struct *p;
5327         int retval;
5328
5329         if (pid < 0)
5330                 return -EINVAL;
5331
5332         retval = -ESRCH;
5333         read_lock(&tasklist_lock);
5334         p = find_process_by_pid(pid);
5335         if (p) {
5336                 retval = security_task_getscheduler(p);
5337                 if (!retval)
5338                         retval = p->policy;
5339         }
5340         read_unlock(&tasklist_lock);
5341         return retval;
5342 }
5343
5344 /**
5345  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5346  * @pid: the pid in question.
5347  * @param: structure containing the RT priority.
5348  */
5349 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5350 {
5351         struct sched_param lp;
5352         struct task_struct *p;
5353         int retval;
5354
5355         if (!param || pid < 0)
5356                 return -EINVAL;
5357
5358         read_lock(&tasklist_lock);
5359         p = find_process_by_pid(pid);
5360         retval = -ESRCH;
5361         if (!p)
5362                 goto out_unlock;
5363
5364         retval = security_task_getscheduler(p);
5365         if (retval)
5366                 goto out_unlock;
5367
5368         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5369         read_unlock(&tasklist_lock);
5370
5371         /*
5372          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5373          */
5374         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5375
5376         return retval;
5377
5378 out_unlock:
5379         read_unlock(&tasklist_lock);
5380         return retval;
5381 }
5382
5383 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5384 {
5385         cpumask_t cpus_allowed;
5386         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5387         struct task_struct *p;
5388         int retval;
5389
5390         get_online_cpus();
5391         read_lock(&tasklist_lock);
5392
5393         p = find_process_by_pid(pid);
5394         if (!p) {
5395                 read_unlock(&tasklist_lock);
5396                 put_online_cpus();
5397                 return -ESRCH;
5398         }
5399
5400         /*
5401          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5402          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5403          * usage count and then drop tasklist_lock.
5404          */
5405         get_task_struct(p);
5406         read_unlock(&tasklist_lock);
5407
5408         retval = -EPERM;
5409         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5410                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5411                 goto out_unlock;
5412
5413         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5414         if (retval)
5415                 goto out_unlock;
5416
5417         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5418         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5419  again:
5420         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5421
5422         if (!retval) {
5423                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5424                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5425                         /*
5426                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5427                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5428                          * cpuset's cpus_allowed
5429                          */
5430                         new_mask = cpus_allowed;
5431                         goto again;
5432                 }
5433         }
5434 out_unlock:
5435         put_task_struct(p);
5436         put_online_cpus();
5437         return retval;
5438 }
5439
5440 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5441                              cpumask_t *new_mask)
5442 {
5443         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5444                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5445         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5446                 len = sizeof(cpumask_t);
5447         }
5448         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5449 }
5450
5451 /**
5452  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5453  * @pid: pid of the process
5454  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5455  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5456  */
5457 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5458                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5459 {
5460         cpumask_t new_mask;
5461         int retval;
5462
5463         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5464         if (retval)
5465                 return retval;
5466
5467         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5468 }
5469
5470 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5471 {
5472         struct task_struct *p;
5473         int retval;
5474
5475         get_online_cpus();
5476         read_lock(&tasklist_lock);
5477
5478         retval = -ESRCH;
5479         p = find_process_by_pid(pid);
5480         if (!p)
5481                 goto out_unlock;
5482
5483         retval = security_task_getscheduler(p);
5484         if (retval)
5485                 goto out_unlock;
5486
5487         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5488
5489 out_unlock:
5490         read_unlock(&tasklist_lock);
5491         put_online_cpus();
5492
5493         return retval;
5494 }
5495
5496 /**
5497  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5498  * @pid: pid of the process
5499  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5500  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5501  */
5502 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5503                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5504 {
5505         int ret;
5506         cpumask_t mask;
5507
5508         if (len < sizeof(cpumask_t))
5509                 return -EINVAL;
5510
5511         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5512         if (ret < 0)
5513                 return ret;
5514
5515         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5516                 return -EFAULT;
5517
5518         return sizeof(cpumask_t);
5519 }
5520
5521 /**
5522  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5523  *
5524  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5525  * other threads running on this CPU then this function will return.
5526  */
5527 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5528 {
5529         struct rq *rq = this_rq_lock();
5530
5531         schedstat_inc(rq, yld_count);
5532         current->sched_class->yield_task(rq);
5533
5534         /*
5535          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5536          * no need to preempt or enable interrupts:
5537          */
5538         __release(rq->lock);
5539         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5540         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5541         preempt_enable_no_resched();
5542
5543         schedule();
5544
5545         return 0;
5546 }
5547
5548 static void __cond_resched(void)
5549 {
5550 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5551         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5552 #endif
5553         /*
5554          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5555          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5556          * cond_resched() call.
5557          */
5558         do {
5559                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5560                 schedule();
5561                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5562         } while (need_resched());
5563 }
5564
5565 int __sched _cond_resched(void)
5566 {
5567         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5568                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5569                 __cond_resched();
5570                 return 1;
5571         }
5572         return 0;
5573 }
5574 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5575
5576 /*
5577  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5578  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5579  *
5580  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5581  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5582  * spin_unlock(), once by hand).
5583  */
5584 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5585 {
5586         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5587         int ret = 0;
5588
5589         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5590                 spin_unlock(lock);
5591                 if (resched && need_resched())
5592                         __cond_resched();
5593                 else
5594                         cpu_relax();
5595                 ret = 1;
5596                 spin_lock(lock);
5597         }
5598         return ret;
5599 }
5600 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5601
5602 int __sched cond_resched_softirq(void)
5603 {
5604         BUG_ON(!in_softirq());
5605
5606         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5607                 local_bh_enable();
5608                 __cond_resched();
5609                 local_bh_disable();
5610                 return 1;
5611         }
5612         return 0;
5613 }
5614 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5615
5616 /**
5617  * yield - yield the current processor to other threads.
5618  *
5619  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5620  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5621  */
5622 void __sched yield(void)
5623 {
5624         set_current_state(TASK_RUNNING);
5625         sys_sched_yield();
5626 }
5627 EXPORT_SYMBOL(yield);
5628
5629 /*
5630  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5631  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5632  *
5633  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5634  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5635  */
5636 void __sched io_schedule(void)
5637 {
5638         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5639
5640         delayacct_blkio_start();
5641         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5642         schedule();
5643         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5644         delayacct_blkio_end();
5645 }
5646 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5647
5648 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5649 {
5650         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5651         long ret;
5652
5653         delayacct_blkio_start();
5654         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5655         ret = schedule_timeout(timeout);
5656         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5657         delayacct_blkio_end();
5658         return ret;
5659 }
5660
5661 /**
5662  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5663  * @policy: scheduling class.
5664  *
5665  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5666  * by a given scheduling class.
5667  */
5668 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5669 {
5670         int ret = -EINVAL;
5671
5672         switch (policy) {
5673         case SCHED_FIFO:
5674         case SCHED_RR:
5675                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5676                 break;
5677         case SCHED_NORMAL:
5678         case SCHED_BATCH:
5679         case SCHED_IDLE:
5680                 ret = 0;
5681                 break;
5682         }
5683         return ret;
5684 }
5685
5686 /**
5687  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5688  * @policy: scheduling class.
5689  *
5690  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5691  * by a given scheduling class.
5692  */
5693 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5694 {
5695         int ret = -EINVAL;
5696
5697         switch (policy) {
5698         case SCHED_FIFO:
5699         case SCHED_RR:
5700                 ret = 1;
5701                 break;
5702         case SCHED_NORMAL:
5703         case SCHED_BATCH:
5704         case SCHED_IDLE:
5705                 ret = 0;
5706         }
5707         return ret;
5708 }
5709
5710 /**
5711  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5712  * @pid: pid of the process.
5713  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5714  *
5715  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5716  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5717  */
5718 asmlinkage
5719 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5720 {
5721         struct task_struct *p;
5722         unsigned int time_slice;
5723         int retval;
5724         struct timespec t;
5725
5726         if (pid < 0)
5727                 return -EINVAL;
5728
5729         retval = -ESRCH;
5730         read_lock(&tasklist_lock);
5731         p = find_process_by_pid(pid);
5732         if (!p)
5733                 goto out_unlock;
5734
5735         retval = security_task_getscheduler(p);
5736         if (retval)
5737                 goto out_unlock;
5738
5739         /*
5740          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5741          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5742          */
5743         time_slice = 0;
5744         if (p->policy == SCHED_RR) {
5745                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5746         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5747                 struct sched_entity *se = &p->se;
5748                 unsigned long flags;
5749                 struct rq *rq;
5750
5751                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5752                 if (rq->cfs.load.weight)
5753                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5754                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5755         }
5756         read_unlock(&tasklist_lock);
5757         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5758         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5759         return retval;
5760
5761 out_unlock:
5762         read_unlock(&tasklist_lock);
5763         return retval;
5764 }
5765
5766 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5767
5768 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5769 {
5770         unsigned long free = 0;
5771         unsigned state;
5772
5773         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5774         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5775                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5776 #if BITS_PER_LONG == 32
5777         if (state == TASK_RUNNING)
5778                 printk(KERN_CONT " running  ");
5779         else
5780                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5781 #else
5782         if (state == TASK_RUNNING)
5783                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5784         else
5785                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5786 #endif
5787 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5788         {
5789                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5790                 while (!*n)
5791                         n++;
5792                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5793         }
5794 #endif
5795         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5796                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5797
5798         show_stack(p, NULL);
5799 }
5800
5801 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5802 {
5803         struct task_struct *g, *p;
5804
5805 #if BITS_PER_LONG == 32
5806         printk(KERN_INFO
5807                 "  task                PC stack   pid father\n");
5808 #else
5809         printk(KERN_INFO
5810                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5811 #endif
5812         read_lock(&tasklist_lock);
5813         do_each_thread(g, p) {
5814                 /*
5815                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5816                  * console might take alot of time:
5817                  */
5818                 touch_nmi_watchdog();
5819                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5820                         sched_show_task(p);
5821         } while_each_thread(g, p);
5822
5823         touch_all_softlockup_watchdogs();
5824
5825 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5826         sysrq_sched_debug_show();
5827 #endif
5828         read_unlock(&tasklist_lock);
5829         /*
5830          * Only show locks if all tasks are dumped:
5831          */
5832         if (state_filter == -1)
5833                 debug_show_all_locks();
5834 }
5835
5836 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5837 {
5838         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5839 }
5840
5841 /**
5842  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5843  * @idle: task in question
5844  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5845  *
5846  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5847  * flag, to make booting more robust.
5848  */
5849 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5850 {
5851         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5852         unsigned long flags;
5853
5854         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5855
5856         __sched_fork(idle);
5857         idle->se.exec_start = sched_clock();
5858
5859         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5860         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5861         __set_task_cpu(idle, cpu);
5862
5863         rq->curr = rq->idle = idle;
5864 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5865         idle->oncpu = 1;
5866 #endif
5867         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5868
5869         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5870 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5871         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5872 #else
5873         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5874 #endif
5875         /*
5876          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5877          */
5878         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5879 }
5880
5881 /*
5882  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5883  * indicates which cpus entered this state. This is used
5884  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5885  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5886  * always be CPU_MASK_NONE.
5887  */
5888 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5889
5890 /*
5891  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5892  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5893  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5894  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5895  * number of CPUs.
5896  *
5897  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5898  */
5899 static inline void sched_init_granularity(void)
5900 {
5901         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5902         const unsigned long limit = 200000000;
5903
5904         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5905         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5906                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5907
5908         sysctl_sched_latency *= factor;
5909         if (sysctl_sched_latency > limit)
5910                 sysctl_sched_latency = limit;
5911
5912         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5913
5914         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5915 }
5916
5917 #ifdef CONFIG_SMP
5918 /*
5919  * This is how migration works:
5920  *
5921  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5922  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5923  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5924  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5925  *    thread off the CPU)
5926  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5927  *    task is still in the wrong runqueue.
5928  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5929  *    it and puts it into the right queue.
5930  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5931  * 7) we wake up and the migration is done.
5932  */
5933
5934 /*
5935  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5936  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5937  * is removed from the allowed bitmask.
5938  *
5939  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5940  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5941  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5942  */
5943 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5944 {
5945         struct migration_req req;
5946         unsigned long flags;
5947         struct rq *rq;
5948         int ret = 0;
5949
5950         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5951         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5952                 ret = -EINVAL;
5953                 goto out;
5954         }
5955
5956         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5957                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5958                 ret = -EINVAL;
5959                 goto out;
5960         }
5961
5962         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5963                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5964         else {
5965                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5966                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5967         }
5968
5969         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5970         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5971                 goto out;
5972
5973         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5974                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5975                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5976                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5977                 wait_for_completion(&req.done);
5978                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5979                 return 0;
5980         }
5981 out:
5982         task_rq_unlock(rq, &flags);
5983
5984         return ret;
5985 }
5986 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5987
5988 /*
5989  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5990  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5991  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5992  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5993  *
5994  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5995  * as the task is no longer on this CPU.
5996  *
5997  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5998  */
5999 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6000 {
6001         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6002         int ret = 0, on_rq;
6003
6004         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6005                 return ret;
6006
6007         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6008         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6009
6010         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6011         /* Already moved. */
6012         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6013                 goto done;
6014         /* Affinity changed (again). */
6015         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6016                 goto fail;
6017
6018         on_rq = p->se.on_rq;
6019         if (on_rq)
6020                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6021
6022         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6023         if (on_rq) {
6024                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6025                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6026         }
6027 done:
6028         ret = 1;
6029 fail:
6030         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6031         return ret;
6032 }
6033
6034 /*
6035  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6036  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6037  * another runqueue.
6038  */
6039 static int migration_thread(void *data)
6040 {
6041         int cpu = (long)data;
6042         struct rq *rq;
6043
6044         rq = cpu_rq(cpu);
6045         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6046
6047         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6048         while (!kthread_should_stop()) {
6049                 struct migration_req *req;
6050                 struct list_head *head;
6051
6052                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6053
6054                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6055                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6056                         goto wait_to_die;
6057                 }
6058
6059                 if (rq->active_balance) {
6060                         active_load_balance(rq, cpu);
6061                         rq->active_balance = 0;
6062                 }
6063
6064                 head = &rq->migration_queue;
6065
6066                 if (list_empty(head)) {
6067                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6068                         schedule();
6069                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6070                         continue;
6071                 }
6072                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6073                 list_del_init(head->next);
6074
6075                 spin_unlock(&rq->lock);
6076                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6077                 local_irq_enable();
6078
6079                 complete(&req->done);
6080         }
6081         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6082         return 0;
6083
6084 wait_to_die:
6085         /* Wait for kthread_stop */
6086         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6087         while (!kthread_should_stop()) {
6088                 schedule();
6089                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6090         }
6091         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6092         return 0;
6093 }
6094
6095 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6096
6097 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6098 {
6099         int ret;
6100
6101         local_irq_disable();
6102         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6103         local_irq_enable();
6104         return ret;
6105 }
6106
6107 /*
6108  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6109  */
6110 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6111 {
6112         unsigned long flags;
6113         cpumask_t mask;
6114         struct rq *rq;
6115         int dest_cpu;
6116
6117         do {
6118                 /* On same node? */
6119                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6120                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6121                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6122
6123                 /* On any allowed CPU? */
6124                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6125                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6126
6127                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6128                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6129                         cpumask_t cpus_allowed;
6130
6131                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6132                         /*
6133                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6134                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6135                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6136                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6137                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6138                          */
6139                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6140                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6141                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6142                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6143
6144                         /*
6145                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6146                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6147                          * leave kernel.
6148                          */
6149                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6150                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6151                                        "longer affine to cpu%d\n",
6152                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6153                         }
6154                 }
6155         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6156 }
6157
6158 /*
6159  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6160  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6161  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6162  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6163  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6164  */
6165 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6166 {
6167         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6168         unsigned long flags;
6169
6170         local_irq_save(flags);
6171         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6172         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6173         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6174         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6175         local_irq_restore(flags);
6176 }
6177
6178 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6179 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6180 {
6181         struct task_struct *p, *t;
6182
6183         read_lock(&tasklist_lock);
6184
6185         do_each_thread(t, p) {
6186                 if (p == current)
6187                         continue;
6188
6189                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6190                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6191         } while_each_thread(t, p);
6192
6193         read_unlock(&tasklist_lock);
6194 }
6195
6196 /*
6197  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6198  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6199  * Used by CPU offline code.
6200  */
6201 void sched_idle_next(void)
6202 {
6203         int this_cpu = smp_processor_id();
6204         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6205         struct task_struct *p = rq->idle;
6206         unsigned long flags;
6207
6208         /* cpu has to be offline */
6209         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6210
6211         /*
6212          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6213          * and interrupts disabled on the current cpu.
6214          */
6215         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6216
6217         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6218
6219         update_rq_clock(rq);
6220         activate_task(rq, p, 0);
6221
6222         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6223 }
6224
6225 /*
6226  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6227  * offline.
6228  */
6229 void idle_task_exit(void)
6230 {
6231         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6232
6233         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6234
6235         if (mm != &init_mm)
6236                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6237         mmdrop(mm);
6238 }
6239
6240 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6241 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6242 {
6243         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6244
6245         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6246         BUG_ON(!p->exit_state);
6247
6248         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6249         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6250
6251         get_task_struct(p);
6252
6253         /*
6254          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6255          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6256          * fine.
6257          */
6258         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6259         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6260         spin_lock_irq(&rq->lock);
6261
6262         put_task_struct(p);
6263 }
6264
6265 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6266 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6267 {
6268         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6269         struct task_struct *next;
6270
6271         for ( ; ; ) {
6272                 if (!rq->nr_running)
6273                         break;
6274                 update_rq_clock(rq);
6275                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6276                 if (!next)
6277                         break;
6278                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6279                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6280
6281         }
6282 }
6283 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6284
6285 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6286
6287 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6288         {
6289                 .procname       = "sched_domain",
6290                 .mode           = 0555,
6291         },
6292         {0, },
6293 };
6294
6295 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6296         {
6297                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6298                 .procname       = "kernel",
6299                 .mode           = 0555,
6300                 .child          = sd_ctl_dir,
6301         },
6302         {0, },
6303 };
6304
6305 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6306 {
6307         struct ctl_table *entry =
6308                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6309
6310         return entry;
6311 }
6312
6313 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6314 {
6315         struct ctl_table *entry;
6316
6317         /*
6318          * In the intermediate directories, both the child directory and
6319          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6320          * will always be set. In the lowest directory the names are
6321          * static strings and all have proc handlers.
6322          */
6323         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6324                 if (entry->child)
6325                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6326                 if (entry->proc_handler == NULL)
6327                         kfree(entry->procname);
6328         }
6329
6330         kfree(*tablep);
6331         *tablep = NULL;
6332 }
6333
6334 static void
6335 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6336                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6337                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6338 {
6339         entry->procname = procname;
6340         entry->data = data;
6341         entry->maxlen = maxlen;
6342         entry->mode = mode;
6343         entry->proc_handler = proc_handler;
6344 }
6345
6346 static struct ctl_table *
6347 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6348 {
6349         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6350
6351         if (table == NULL)
6352                 return NULL;
6353
6354         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6355                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6356         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6357                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6358         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6359                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6360         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6361                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6362         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6363                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6364         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6365                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6366         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6367                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6368         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6369                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6370         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6371                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6372         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6373                 &sd->cache_nice_tries,
6374                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6375         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6376                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6377         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6378                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6379         /* &table[12] is terminator */
6380
6381         return table;
6382 }
6383
6384 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6385 {
6386         struct ctl_table *entry, *table;
6387         struct sched_domain *sd;
6388         int domain_num = 0, i;
6389         char buf[32];
6390
6391         for_each_domain(cpu, sd)
6392                 domain_num++;
6393         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6394         if (table == NULL)
6395                 return NULL;
6396
6397         i = 0;
6398         for_each_domain(cpu, sd) {
6399                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6400                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6401                 entry->mode = 0555;
6402                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6403                 entry++;
6404                 i++;
6405         }
6406         return table;
6407 }
6408
6409 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6410 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6411 {
6412         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6413         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6414         char buf[32];
6415
6416         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6417         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6418
6419         if (entry == NULL)
6420                 return;
6421
6422         for_each_online_cpu(i) {
6423                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6424                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6425                 entry->mode = 0555;
6426                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6427                 entry++;
6428         }
6429
6430         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6431         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6432 }
6433
6434 /* may be called multiple times per register */
6435 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6436 {
6437         if (sd_sysctl_header)
6438                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6439         sd_sysctl_header = NULL;
6440         if (sd_ctl_dir[0].child)
6441                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6442 }
6443 #else
6444 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6445 {
6446 }
6447 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6448 {
6449 }
6450 #endif
6451
6452 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6453 {
6454         if (!rq->online) {
6455                 const struct sched_class *class;
6456
6457                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6458                 rq->online = 1;
6459
6460                 for_each_class(class) {
6461                         if (class->rq_online)
6462                                 class->rq_online(rq);
6463                 }
6464         }
6465 }
6466
6467 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6468 {
6469         if (rq->online) {
6470                 const struct sched_class *class;
6471
6472                 for_each_class(class) {
6473                         if (class->rq_offline)
6474                                 class->rq_offline(rq);
6475                 }
6476
6477                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6478                 rq->online = 0;
6479         }
6480 }
6481
6482 /*
6483  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6484  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6485  */
6486 static int __cpuinit
6487 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6488 {
6489         struct task_struct *p;
6490         int cpu = (long)hcpu;
6491         unsigned long flags;
6492         struct rq *rq;
6493
6494         switch (action) {
6495
6496         case CPU_UP_PREPARE:
6497         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6498                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6499                 if (IS_ERR(p))
6500                         return NOTIFY_BAD;
6501                 kthread_bind(p, cpu);
6502                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6503                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6504                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6505                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6506                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6507                 break;
6508
6509         case CPU_ONLINE:
6510         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6511                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6512                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6513
6514                 /* Update our root-domain */
6515                 rq = cpu_rq(cpu);
6516                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6517                 if (rq->rd) {
6518                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6519
6520                         set_rq_online(rq);
6521                 }
6522                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6523                 break;
6524
6525 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6526         case CPU_UP_CANCELED:
6527         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6528                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6529                         break;
6530                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6531                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6532                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6533                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6534                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6535                 break;
6536
6537         case CPU_DEAD:
6538         case CPU_DEAD_FROZEN:
6539                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6540                 migrate_live_tasks(cpu);
6541                 rq = cpu_rq(cpu);
6542                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6543                 rq->migration_thread = NULL;
6544                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6545                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6546                 update_rq_clock(rq);
6547                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6548                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6549                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6550                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6551                 migrate_dead_tasks(cpu);
6552                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6553                 cpuset_unlock();
6554                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6555                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6556
6557                 /*
6558                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6559                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6560                  * the requestors.
6561                  */
6562                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6563                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6564                         struct migration_req *req;
6565
6566                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6567                                          struct migration_req, list);
6568                         list_del_init(&req->list);
6569                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6570                         complete(&req->done);
6571                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6572                 }
6573                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6574                 break;
6575
6576         case CPU_DYING:
6577         case CPU_DYING_FROZEN:
6578                 /* Update our root-domain */
6579                 rq = cpu_rq(cpu);
6580                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6581                 if (rq->rd) {
6582                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6583                         set_rq_offline(rq);
6584                 }
6585                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6586                 break;
6587 #endif
6588         }
6589         return NOTIFY_OK;
6590 }
6591
6592 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6593  * happens before everything else.
6594  */
6595 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6596         .notifier_call = migration_call,
6597         .priority = 10
6598 };
6599
6600 static int __init migration_init(void)
6601 {
6602         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6603         int err;
6604
6605         /* Start one for the boot CPU: */
6606         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6607         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6608         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6609         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6610
6611         return err;
6612 }
6613 early_initcall(migration_init);
6614 #endif
6615
6616 #ifdef CONFIG_SMP
6617
6618 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6619
6620 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6621                                   cpumask_t *groupmask)
6622 {
6623         struct sched_group *group = sd->groups;
6624         char str[256];
6625
6626         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6627         cpus_clear(*groupmask);
6628
6629         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6630
6631         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6632                 printk("does not load-balance\n");
6633                 if (sd->parent)
6634                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6635                                         " has parent");
6636                 return -1;
6637         }
6638
6639         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6640
6641         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6642                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6643                                 "CPU%d\n", cpu);
6644         }
6645         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6646                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6647                                 " CPU%d\n", cpu);
6648         }
6649
6650         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6651         do {
6652                 if (!group) {
6653                         printk("\n");
6654                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6655                         break;
6656                 }
6657
6658                 if (!group->__cpu_power) {
6659                         printk(KERN_CONT "\n");
6660                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6661                                         "set\n");
6662                         break;
6663                 }
6664
6665                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6666                         printk(KERN_CONT "\n");
6667                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6668                         break;
6669                 }
6670
6671                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6672                         printk(KERN_CONT "\n");
6673                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6674                         break;
6675                 }
6676
6677                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6678
6679                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6680                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6681
6682                 group = group->next;
6683         } while (group != sd->groups);
6684         printk(KERN_CONT "\n");
6685
6686         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6687                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6688
6689         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6690                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6691                         "of domain->span\n");
6692         return 0;
6693 }
6694
6695 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6696 {
6697         cpumask_t *groupmask;
6698         int level = 0;
6699
6700         if (!sd) {
6701                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6702                 return;
6703         }
6704
6705         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6706
6707         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6708         if (!groupmask) {
6709                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6710                 return;
6711         }
6712
6713         for (;;) {
6714                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6715                         break;
6716                 level++;
6717                 sd = sd->parent;
6718                 if (!sd)
6719                         break;
6720         }
6721         kfree(groupmask);
6722 }
6723 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6724 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6725 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6726
6727 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6728 {
6729         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6730                 return 1;
6731
6732         /* Following flags need at least 2 groups */
6733         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6734                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6735                          SD_BALANCE_FORK |
6736                          SD_BALANCE_EXEC |
6737                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6738                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6739                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6740                         return 0;
6741         }
6742
6743         /* Following flags don't use groups */
6744         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6745                          SD_WAKE_AFFINE |
6746                          SD_WAKE_BALANCE))
6747                 return 0;
6748
6749         return 1;
6750 }
6751
6752 static int
6753 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6754 {
6755         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6756
6757         if (sd_degenerate(parent))
6758                 return 1;
6759
6760         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6761                 return 0;
6762
6763         /* Does parent contain flags not in child? */
6764         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6765         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6766                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6767         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6768         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6769                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6770                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6771                                 SD_BALANCE_FORK |
6772                                 SD_BALANCE_EXEC |
6773                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6774                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6775                 if (nr_node_ids == 1)
6776                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6777         }
6778         if (~cflags & pflags)
6779                 return 0;
6780
6781         return 1;
6782 }
6783
6784 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6785 {
6786         unsigned long flags;
6787
6788         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6789
6790         if (rq->rd) {
6791                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6792
6793                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6794                         set_rq_offline(rq);
6795
6796                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6797
6798                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6799                         kfree(old_rd);
6800         }
6801
6802         atomic_inc(&rd->refcount);
6803         rq->rd = rd;
6804
6805         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6806         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6807                 set_rq_online(rq);
6808
6809         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6810 }
6811
6812 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6813 {
6814         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6815
6816         cpus_clear(rd->span);
6817         cpus_clear(rd->online);
6818
6819         cpupri_init(&rd->cpupri);
6820 }
6821
6822 static void init_defrootdomain(void)
6823 {
6824         init_rootdomain(&def_root_domain);
6825         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6826 }
6827
6828 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6829 {</