perfcounters: fix task clock counter
[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_FAIR_GROUP_SCHED
265         /* schedulable entities of this group on each cpu */
266         struct sched_entity **se;
267         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
268         struct cfs_rq **cfs_rq;
269         unsigned long shares;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
273         struct sched_rt_entity **rt_se;
274         struct rt_rq **rt_rq;
275
276         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
277 #endif
278
279         struct rcu_head rcu;
280         struct list_head list;
281
282         struct task_group *parent;
283         struct list_head siblings;
284         struct list_head children;
285 };
286
287 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
288
289 /*
290  * Root task group.
291  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
292  *      be a child to this group.
293  */
294 struct task_group root_task_group;
295
296 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
297 /* Default task group's sched entity on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
299 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
300 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
302
303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
305 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
306 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
307 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
308 #define root_task_group init_task_group
309 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
310
311 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
312  * a task group's cpu shares.
313  */
314 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
315
316 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
317 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
319 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
320 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
321 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
322
323 /*
324  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
325  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
326  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
327  * too large, so as the shares value of a task group.
328  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
329  *  limitation from this.)
330  */
331 #define MIN_SHARES      2
332 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
333
334 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
335 #endif
336
337 /* Default task group.
338  *      Every task in system belong to this group at bootup.
339  */
340 struct task_group init_task_group;
341
342 /* return group to which a task belongs */
343 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
344 {
345         struct task_group *tg;
346
347 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
348         tg = p->user->tg;
349 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
350         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
351                                 struct task_group, css);
352 #else
353         tg = &init_task_group;
354 #endif
355         return tg;
356 }
357
358 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
359 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
360 {
361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
362         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
363         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
364 #endif
365
366 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
367         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
368         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
369 #endif
370 }
371
372 #else
373
374 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         return NULL;
378 }
379
380 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
381
382 /* CFS-related fields in a runqueue */
383 struct cfs_rq {
384         struct load_weight load;
385         unsigned long nr_running;
386
387         u64 exec_clock;
388         u64 min_vruntime;
389
390         struct rb_root tasks_timeline;
391         struct rb_node *rb_leftmost;
392
393         struct list_head tasks;
394         struct list_head *balance_iterator;
395
396         /*
397          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
398          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
399          */
400         struct sched_entity *curr, *next, *last;
401
402         unsigned int nr_spread_over;
403
404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
405         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
406
407         /*
408          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
409          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
410          * (like users, containers etc.)
411          *
412          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
413          * list is used during load balance.
414          */
415         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
416         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419         /*
420          * the part of load.weight contributed by tasks
421          */
422         unsigned long task_weight;
423
424         /*
425          *   h_load = weight * f(tg)
426          *
427          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
428          * this group.
429          */
430         unsigned long h_load;
431
432         /*
433          * this cpu's part of tg->shares
434          */
435         unsigned long shares;
436
437         /*
438          * load.weight at the time we set shares
439          */
440         unsigned long rq_weight;
441 #endif
442 #endif
443 };
444
445 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
446 struct rt_rq {
447         struct rt_prio_array active;
448         unsigned long rt_nr_running;
449 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
450         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
451 #endif
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         unsigned long rt_nr_migratory;
454         int overloaded;
455 #endif
456         int rt_throttled;
457         u64 rt_time;
458         u64 rt_runtime;
459         /* Nests inside the rq lock: */
460         spinlock_t rt_runtime_lock;
461
462 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
463         unsigned long rt_nr_boosted;
464
465         struct rq *rq;
466         struct list_head leaf_rt_rq_list;
467         struct task_group *tg;
468         struct sched_rt_entity *rt_se;
469 #endif
470 };
471
472 #ifdef CONFIG_SMP
473
474 /*
475  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
476  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
477  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
478  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
479  * object.
480  *
481  */
482 struct root_domain {
483         atomic_t refcount;
484         cpumask_t span;
485         cpumask_t online;
486
487         /*
488          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
489          * one runnable RT task.
490          */
491         cpumask_t rto_mask;
492         atomic_t rto_count;
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         struct cpupri cpupri;
495 #endif
496 };
497
498 /*
499  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
500  * members (mimicking the global state we have today).
501  */
502 static struct root_domain def_root_domain;
503
504 #endif
505
506 /*
507  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
508  *
509  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
510  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
511  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
512  */
513 struct rq {
514         /* runqueue lock: */
515         spinlock_t lock;
516
517         /*
518          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
519          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
520          */
521         unsigned long nr_running;
522         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
523         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
524         unsigned char idle_at_tick;
525 #ifdef CONFIG_NO_HZ
526         unsigned long last_tick_seen;
527         unsigned char in_nohz_recently;
528 #endif
529         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
530         struct load_weight load;
531         unsigned long nr_load_updates;
532         u64 nr_switches;
533
534         struct cfs_rq cfs;
535         struct rt_rq rt;
536
537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
538         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
539         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
540 #endif
541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
542         struct list_head leaf_rt_rq_list;
543 #endif
544
545         /*
546          * This is part of a global counter where only the total sum
547          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
548          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
549          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
550          */
551         unsigned long nr_uninterruptible;
552
553         struct task_struct *curr, *idle;
554         unsigned long next_balance;
555         struct mm_struct *prev_mm;
556
557         u64 clock;
558
559         atomic_t nr_iowait;
560
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         struct root_domain *rd;
563         struct sched_domain *sd;
564
565         /* For active balancing */
566         int active_balance;
567         int push_cpu;
568         /* cpu of this runqueue: */
569         int cpu;
570         int online;
571
572         unsigned long avg_load_per_task;
573
574         struct task_struct *migration_thread;
575         struct list_head migration_queue;
576 #endif
577
578 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
579 #ifdef CONFIG_SMP
580         int hrtick_csd_pending;
581         struct call_single_data hrtick_csd;
582 #endif
583         struct hrtimer hrtick_timer;
584 #endif
585
586 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
587         /* latency stats */
588         struct sched_info rq_sched_info;
589
590         /* sys_sched_yield() stats */
591         unsigned int yld_exp_empty;
592         unsigned int yld_act_empty;
593         unsigned int yld_both_empty;
594         unsigned int yld_count;
595
596         /* schedule() stats */
597         unsigned int sched_switch;
598         unsigned int sched_count;
599         unsigned int sched_goidle;
600
601         /* try_to_wake_up() stats */
602         unsigned int ttwu_count;
603         unsigned int ttwu_local;
604
605         /* BKL stats */
606         unsigned int bkl_count;
607 #endif
608 };
609
610 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
611
612 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
613 {
614         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
615 }
616
617 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
618 {
619 #ifdef CONFIG_SMP
620         return rq->cpu;
621 #else
622         return 0;
623 #endif
624 }
625
626 /*
627  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
628  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
629  *
630  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
631  * preempt-disabled sections.
632  */
633 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
634         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
635
636 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
637 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
638 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
639 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
640
641 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
644 }
645
646 /*
647  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
648  */
649 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
650 # define const_debug __read_mostly
651 #else
652 # define const_debug static const
653 #endif
654
655 /**
656  * runqueue_is_locked
657  *
658  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
659  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
660  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
661  */
662 int runqueue_is_locked(void)
663 {
664         int cpu = get_cpu();
665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
666         int ret;
667
668         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
669         put_cpu();
670         return ret;
671 }
672
673 /*
674  * Debugging: various feature bits
675  */
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         __SCHED_FEAT_##name ,
679
680 enum {
681 #include "sched_features.h"
682 };
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
688
689 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
690 #include "sched_features.h"
691         0;
692
693 #undef SCHED_FEAT
694
695 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         #name ,
698
699 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
700 #include "sched_features.h"
701         NULL
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
707 {
708         filp->private_data = inode->i_private;
709         return 0;
710 }
711
712 static ssize_t
713 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
714                 size_t cnt, loff_t *ppos)
715 {
716         char *buf;
717         int r = 0;
718         int len = 0;
719         int i;
720
721         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
722                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
723                 len += 4;
724         }
725
726         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
727         if (!buf)
728                 return -ENOMEM;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
732                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
733                 else
734                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
735         }
736
737         r += sprintf(buf + r, "\n");
738         WARN_ON(r >= len + 2);
739
740         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
741
742         kfree(buf);
743
744         return r;
745 }
746
747 static ssize_t
748 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
749                 size_t cnt, loff_t *ppos)
750 {
751         char buf[64];
752         char *cmp = buf;
753         int neg = 0;
754         int i;
755
756         if (cnt > 63)
757                 cnt = 63;
758
759         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
760                 return -EFAULT;
761
762         buf[cnt] = 0;
763
764         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
765                 neg = 1;
766                 cmp += 3;
767         }
768
769         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
770                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
771
772                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
773                         if (neg)
774                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
775                         else
776                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
777                         break;
778                 }
779         }
780
781         if (!sched_feat_names[i])
782                 return -EINVAL;
783
784         filp->f_pos += cnt;
785
786         return cnt;
787 }
788
789 static struct file_operations sched_feat_fops = {
790         .open   = sched_feat_open,
791         .read   = sched_feat_read,
792         .write  = sched_feat_write,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819
820 /*
821  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
822  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
823  * default: 4
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
826
827 /*
828  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
829  * default: 1s
830  */
831 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
832
833 static __read_mostly int scheduler_running;
834
835 /*
836  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
837  * default: 0.95s
838  */
839 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
840
841 static inline u64 global_rt_period(void)
842 {
843         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
844 }
845
846 static inline u64 global_rt_runtime(void)
847 {
848         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
849                 return RUNTIME_INF;
850
851         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
852 }
853
854 #ifndef prepare_arch_switch
855 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
856 #endif
857 #ifndef finish_arch_switch
858 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
859 #endif
860
861 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863         return rq->curr == p;
864 }
865
866 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
867 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         return task_current(rq, p);
870 }
871
872 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
873 {
874 }
875
876 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
877 {
878 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
879         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
880         rq->lock.owner = current;
881 #endif
882         /*
883          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
884          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
885          * prev into current:
886          */
887         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
888
889         spin_unlock_irq(&rq->lock);
890 }
891
892 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
893 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
894 {
895 #ifdef CONFIG_SMP
896         return p->oncpu;
897 #else
898         return task_current(rq, p);
899 #endif
900 }
901
902 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         /*
906          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
907          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
908          * here.
909          */
910         next->oncpu = 1;
911 #endif
912 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
913         spin_unlock_irq(&rq->lock);
914 #else
915         spin_unlock(&rq->lock);
916 #endif
917 }
918
919 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
920 {
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         /*
923          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
924          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
925          * finished.
926          */
927         smp_wmb();
928         prev->oncpu = 0;
929 #endif
930 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
931         local_irq_enable();
932 #endif
933 }
934 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
935
936 /*
937  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
938  * Must be called interrupts disabled.
939  */
940 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         for (;;) {
944                 struct rq *rq = task_rq(p);
945                 spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
954  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
955  * explicitly disabling preemption.
956  */
957 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 local_irq_save(*flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 void curr_rq_lock_irq_save(unsigned long *flags)
973         __acquires(rq->lock)
974 {
975         struct rq *rq;
976
977         local_irq_save(*flags);
978         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
979         spin_lock(&rq->lock);
980 }
981
982 void curr_rq_unlock_irq_restore(unsigned long *flags)
983         __releases(rq->lock)
984 {
985         struct rq *rq;
986
987         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
988         spin_unlock(&rq->lock);
989         local_irq_restore(*flags);
990 }
991
992 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
993 {
994         struct rq *rq = task_rq(p);
995
996         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
997         spin_unlock_wait(&rq->lock);
998 }
999
1000 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1001         __releases(rq->lock)
1002 {
1003         spin_unlock(&rq->lock);
1004 }
1005
1006 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1007         __releases(rq->lock)
1008 {
1009         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1010 }
1011
1012 /*
1013  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1014  */
1015 static struct rq *this_rq_lock(void)
1016         __acquires(rq->lock)
1017 {
1018         struct rq *rq;
1019
1020         local_irq_disable();
1021         rq = this_rq();
1022         spin_lock(&rq->lock);
1023
1024         return rq;
1025 }
1026
1027 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1028 /*
1029  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1030  *
1031  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1032  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1033  * reschedule event.
1034  *
1035  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1036  * rq->lock.
1037  */
1038
1039 /*
1040  * Use hrtick when:
1041  *  - enabled by features
1042  *  - hrtimer is actually high res
1043  */
1044 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1045 {
1046         if (!sched_feat(HRTICK))
1047                 return 0;
1048         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1049                 return 0;
1050         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1051 }
1052
1053 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1054 {
1055         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1056                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * High-resolution timer tick.
1061  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1062  */
1063 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1064 {
1065         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1066
1067         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1068
1069         spin_lock(&rq->lock);
1070         update_rq_clock(rq);
1071         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1072         spin_unlock(&rq->lock);
1073
1074         return HRTIMER_NORESTART;
1075 }
1076
1077 #ifdef CONFIG_SMP
1078 /*
1079  * called from hardirq (IPI) context
1080  */
1081 static void __hrtick_start(void *arg)
1082 {
1083         struct rq *rq = arg;
1084
1085         spin_lock(&rq->lock);
1086         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1087         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1088         spin_unlock(&rq->lock);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Called to set the hrtick timer state.
1093  *
1094  * called with rq->lock held and irqs disabled
1095  */
1096 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1097 {
1098         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1099         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1100
1101         hrtimer_set_expires(timer, time);
1102
1103         if (rq == this_rq()) {
1104                 hrtimer_restart(timer);
1105         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1106                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1107                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1108         }
1109 }
1110
1111 static int
1112 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1113 {
1114         int cpu = (int)(long)hcpu;
1115
1116         switch (action) {
1117         case CPU_UP_CANCELED:
1118         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1119         case CPU_DOWN_PREPARE:
1120         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1121         case CPU_DEAD:
1122         case CPU_DEAD_FROZEN:
1123                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1124                 return NOTIFY_OK;
1125         }
1126
1127         return NOTIFY_DONE;
1128 }
1129
1130 static __init void init_hrtick(void)
1131 {
1132         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1133 }
1134 #else
1135 /*
1136  * Called to set the hrtick timer state.
1137  *
1138  * called with rq->lock held and irqs disabled
1139  */
1140 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1141 {
1142         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1143 }
1144
1145 static inline void init_hrtick(void)
1146 {
1147 }
1148 #endif /* CONFIG_SMP */
1149
1150 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1151 {
1152 #ifdef CONFIG_SMP
1153         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1154
1155         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1156         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1157         rq->hrtick_csd.info = rq;
1158 #endif
1159
1160         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1161         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1162         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1163 }
1164 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1165 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1166 {
1167 }
1168
1169 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1170 {
1171 }
1172
1173 static inline void init_hrtick(void)
1174 {
1175 }
1176 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1177
1178 /*
1179  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1180  *
1181  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1182  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1183  * the target CPU.
1184  */
1185 #ifdef CONFIG_SMP
1186
1187 #ifndef tsk_is_polling
1188 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1189 #endif
1190
1191 static void resched_task(struct task_struct *p)
1192 {
1193         int cpu;
1194
1195         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1196
1197         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1198                 return;
1199
1200         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1201
1202         cpu = task_cpu(p);
1203         if (cpu == smp_processor_id())
1204                 return;
1205
1206         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1207         smp_mb();
1208         if (!tsk_is_polling(p))
1209                 smp_send_reschedule(cpu);
1210 }
1211
1212 static void resched_cpu(int cpu)
1213 {
1214         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1215         unsigned long flags;
1216
1217         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1218                 return;
1219         resched_task(cpu_curr(cpu));
1220         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1221 }
1222
1223 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1224 /*
1225  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1226  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1227  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1228  * idle system the next event might even be infinite time into the
1229  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1230  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1231  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1232  * wheel for the next timer event.
1233  */
1234 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1235 {
1236         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1237
1238         if (cpu == smp_processor_id())
1239                 return;
1240
1241         /*
1242          * This is safe, as this function is called with the timer
1243          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1244          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1245          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1246          * timer into account automatically.
1247          */
1248         if (rq->curr != rq->idle)
1249                 return;
1250
1251         /*
1252          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1253          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1254          * idle task through an additional NOOP schedule()
1255          */
1256         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1257
1258         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1259         smp_mb();
1260         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1261                 smp_send_reschedule(cpu);
1262 }
1263 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1264
1265 #else /* !CONFIG_SMP */
1266 static void resched_task(struct task_struct *p)
1267 {
1268         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1269         set_tsk_need_resched(p);
1270 }
1271 #endif /* CONFIG_SMP */
1272
1273 #if BITS_PER_LONG == 32
1274 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1275 #else
1276 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1277 #endif
1278
1279 #define WMULT_SHIFT     32
1280
1281 /*
1282  * Shift right and round:
1283  */
1284 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1285
1286 /*
1287  * delta *= weight / lw
1288  */
1289 static unsigned long
1290 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1291                 struct load_weight *lw)
1292 {
1293         u64 tmp;
1294
1295         if (!lw->inv_weight) {
1296                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1297                         lw->inv_weight = 1;
1298                 else
1299                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1300                                 / (lw->weight+1);
1301         }
1302
1303         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1304         /*
1305          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1306          */
1307         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1308                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1309                         WMULT_SHIFT/2);
1310         else
1311                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1312
1313         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1314 }
1315
1316 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1317 {
1318         lw->weight += inc;
1319         lw->inv_weight = 0;
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1323 {
1324         lw->weight -= dec;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1330  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1331  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1332  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1333  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1334  * slice expiry etc.
1335  */
1336
1337 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1338 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1339
1340 /*
1341  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1342  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1343  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1344  * that remained on nice 0.
1345  *
1346  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1347  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1348  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1349  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1350  * the relative distance between them is ~25%.)
1351  */
1352 static const int prio_to_weight[40] = {
1353  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1354  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1355  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1356  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1357  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1358  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1359  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1360  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1361 };
1362
1363 /*
1364  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1365  *
1366  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1367  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1368  * into multiplications:
1369  */
1370 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1371  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1372  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1373  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1374  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1375  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1376  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1377  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1378  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1379 };
1380
1381 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1382
1383 /*
1384  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1385  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1386  * structures to the load-balancing proper:
1387  */
1388 struct rq_iterator {
1389         void *arg;
1390         struct task_struct *(*start)(void *);
1391         struct task_struct *(*next)(void *);
1392 };
1393
1394 #ifdef CONFIG_SMP
1395 static unsigned long
1396 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1397               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1398               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1399               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1400
1401 static int
1402 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1404                    struct rq_iterator *iterator);
1405 #endif
1406
1407 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1408 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1409 #else
1410 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1411 #endif
1412
1413 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1414 {
1415         update_load_add(&rq->load, load);
1416 }
1417
1418 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1419 {
1420         update_load_sub(&rq->load, load);
1421 }
1422
1423 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1424 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1425
1426 /*
1427  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1428  * leaving it for the final time.
1429  */
1430 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1431 {
1432         struct task_group *parent, *child;
1433         int ret;
1434
1435         rcu_read_lock();
1436         parent = &root_task_group;
1437 down:
1438         ret = (*down)(parent, data);
1439         if (ret)
1440                 goto out_unlock;
1441         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1442                 parent = child;
1443                 goto down;
1444
1445 up:
1446                 continue;
1447         }
1448         ret = (*up)(parent, data);
1449         if (ret)
1450                 goto out_unlock;
1451
1452         child = parent;
1453         parent = parent->parent;
1454         if (parent)
1455                 goto up;
1456 out_unlock:
1457         rcu_read_unlock();
1458
1459         return ret;
1460 }
1461
1462 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1463 {
1464         return 0;
1465 }
1466 #endif
1467
1468 #ifdef CONFIG_SMP
1469 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1470 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1471 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1472
1473 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1474 {
1475         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1476         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1477
1478         if (nr_running)
1479                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1480         else
1481                 rq->avg_load_per_task = 0;
1482
1483         return rq->avg_load_per_task;
1484 }
1485
1486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1487
1488 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1489
1490 /*
1491  * Calculate and set the cpu's group shares.
1492  */
1493 static void
1494 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1495                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1496 {
1497         int boost = 0;
1498         unsigned long shares;
1499         unsigned long rq_weight;
1500
1501         if (!tg->se[cpu])
1502                 return;
1503
1504         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1505
1506         /*
1507          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1508          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1509          * get delayed by group starvation.
1510          */
1511         if (!rq_weight) {
1512                 boost = 1;
1513                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1514         }
1515
1516         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1517                 rq_weight = sd_rq_weight;
1518
1519         /*
1520          *           \Sum shares * rq_weight
1521          * shares =  -----------------------
1522          *               \Sum rq_weight
1523          *
1524          */
1525         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1526         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1527
1528         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1529                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1530                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1531                 unsigned long flags;
1532
1533                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1534                 /*
1535                  * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1536                  */
1537                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1538                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1539
1540                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1541                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1542         }
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1547  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1548  * parent group depends on the shares of its child groups.
1549  */
1550 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1551 {
1552         unsigned long rq_weight = 0;
1553         unsigned long shares = 0;
1554         struct sched_domain *sd = data;
1555         int i;
1556
1557         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1558                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1559                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1560         }
1561
1562         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1563                 shares = tg->shares;
1564
1565         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1566                 shares = tg->shares;
1567
1568         if (!rq_weight)
1569                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1570
1571         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1572                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1573
1574         return 0;
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1579  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1580  * group is a fraction of its parents load.
1581  */
1582 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1583 {
1584         unsigned long load;
1585         long cpu = (long)data;
1586
1587         if (!tg->parent) {
1588                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1589         } else {
1590                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1591                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1592                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1593         }
1594
1595         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1596
1597         return 0;
1598 }
1599
1600 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1601 {
1602         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1603         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1604
1605         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1606                 sd->last_update = now;
1607                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1608         }
1609 }
1610
1611 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1612 {
1613         spin_unlock(&rq->lock);
1614         update_shares(sd);
1615         spin_lock(&rq->lock);
1616 }
1617
1618 static void update_h_load(long cpu)
1619 {
1620         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1621 }
1622
1623 #else
1624
1625 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1626 {
1627 }
1628
1629 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1630 {
1631 }
1632
1633 #endif
1634
1635 #endif
1636
1637 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1638 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1639 {
1640 #ifdef CONFIG_SMP
1641         cfs_rq->shares = shares;
1642 #endif
1643 }
1644 #endif
1645
1646 #include "sched_stats.h"
1647 #include "sched_idletask.c"
1648 #include "sched_fair.c"
1649 #include "sched_rt.c"
1650 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1651 # include "sched_debug.c"
1652 #endif
1653
1654 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1655 #define for_each_class(class) \
1656    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1657
1658 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1659 {
1660         rq->nr_running++;
1661 }
1662
1663 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1664 {
1665         rq->nr_running--;
1666 }
1667
1668 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1669 {
1670         if (task_has_rt_policy(p)) {
1671                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1672                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1673                 return;
1674         }
1675
1676         /*
1677          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1678          */
1679         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1680                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1681                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1682                 return;
1683         }
1684
1685         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1686         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1687 }
1688
1689 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1690 {
1691         s64 diff = sample - *avg;
1692         *avg += diff >> 3;
1693 }
1694
1695 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1696 {
1697         sched_info_queued(p);
1698         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1699         p->se.on_rq = 1;
1700 }
1701
1702 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1703 {
1704         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1705                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1706                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1707                 p->se.last_wakeup = 0;
1708         }
1709
1710         sched_info_dequeued(p);
1711         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1712         p->se.on_rq = 0;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1717  */
1718 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1719 {
1720         return p->static_prio;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1725  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1726  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1727  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1728  * estimator recalculates.
1729  */
1730 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1731 {
1732         int prio;
1733
1734         if (task_has_rt_policy(p))
1735                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1736         else
1737                 prio = __normal_prio(p);
1738         return prio;
1739 }
1740
1741 /*
1742  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1743  * taken into account by the scheduler. This value might
1744  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1745  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1746  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1747  */
1748 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1749 {
1750         p->normal_prio = normal_prio(p);
1751         /*
1752          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1753          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1754          * to the normal priority:
1755          */
1756         if (!rt_prio(p->prio))
1757                 return p->normal_prio;
1758         return p->prio;
1759 }
1760
1761 /*
1762  * activate_task - move a task to the runqueue.
1763  */
1764 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1765 {
1766         if (task_contributes_to_load(p))
1767                 rq->nr_uninterruptible--;
1768
1769         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1770         inc_nr_running(rq);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1775  */
1776 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1777 {
1778         if (task_contributes_to_load(p))
1779                 rq->nr_uninterruptible++;
1780
1781         dequeue_task(rq, p, sleep);
1782         dec_nr_running(rq);
1783 }
1784
1785 /**
1786  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1787  * @p: the task in question.
1788  */
1789 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1790 {
1791         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1792 }
1793
1794 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1795 {
1796         set_task_rq(p, cpu);
1797 #ifdef CONFIG_SMP
1798         /*
1799          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1800          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1801          * per-task data have been completed by this moment.
1802          */
1803         smp_wmb();
1804         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1805 #endif
1806 }
1807
1808 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1809                                        const struct sched_class *prev_class,
1810                                        int oldprio, int running)
1811 {
1812         if (prev_class != p->sched_class) {
1813                 if (prev_class->switched_from)
1814                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1815                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1816         } else
1817                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1818 }
1819
1820 #ifdef CONFIG_SMP
1821
1822 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1823 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1824 {
1825         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Is this task likely cache-hot:
1830  */
1831 static int
1832 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1833 {
1834         s64 delta;
1835
1836         /*
1837          * Buddy candidates are cache hot:
1838          */
1839         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1840                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1841                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1842                 return 1;
1843
1844         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1845                 return 0;
1846
1847         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1848                 return 1;
1849         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1850                 return 0;
1851
1852         delta = now - p->se.exec_start;
1853
1854         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1855 }
1856
1857
1858 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1859 {
1860         int old_cpu = task_cpu(p);
1861         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1862         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1863                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1864         u64 clock_offset;
1865
1866         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1867
1868 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1869         if (p->se.wait_start)
1870                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1871         if (p->se.sleep_start)
1872                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1873         if (p->se.block_start)
1874                 p->se.block_start -= clock_offset;
1875 #endif
1876         if (old_cpu != new_cpu) {
1877                 p->se.nr_migrations++;
1878 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1879                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1880                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1881 #endif
1882         }
1883         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1884                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1885
1886         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1887 }
1888
1889 struct migration_req {
1890         struct list_head list;
1891
1892         struct task_struct *task;
1893         int dest_cpu;
1894
1895         struct completion done;
1896 };
1897
1898 /*
1899  * The task's runqueue lock must be held.
1900  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1901  */
1902 static int
1903 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1904 {
1905         struct rq *rq = task_rq(p);
1906
1907         /*
1908          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1909          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1910          */
1911         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1912                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1913                 return 0;
1914         }
1915
1916         init_completion(&req->done);
1917         req->task = p;
1918         req->dest_cpu = dest_cpu;
1919         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1920
1921         return 1;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1926  *
1927  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1928  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1929  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1930  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1931  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1932  * @p has remained unscheduled the whole time.
1933  *
1934  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1935  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1936  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1937  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1938  * waiting to become inactive.
1939  */
1940 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1941 {
1942         unsigned long flags;
1943         int running, on_rq;
1944         unsigned long ncsw;
1945         struct rq *rq;
1946
1947         for (;;) {
1948                 /*
1949                  * We do the initial early heuristics without holding
1950                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1951                  * the runqueue lock when things look like they will
1952                  * work out!
1953                  */
1954                 rq = task_rq(p);
1955
1956                 /*
1957                  * If the task is actively running on another CPU
1958                  * still, just relax and busy-wait without holding
1959                  * any locks.
1960                  *
1961                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1962                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1963                  * But we don't care, since "task_running()" will
1964                  * return false if the runqueue has changed and p
1965                  * is actually now running somewhere else!
1966                  */
1967                 while (task_running(rq, p)) {
1968                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1969                                 return 0;
1970                         cpu_relax();
1971                 }
1972
1973                 /*
1974                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1975                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1976                  * just go back and repeat.
1977                  */
1978                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1979                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1980                 running = task_running(rq, p);
1981                 on_rq = p->se.on_rq;
1982                 ncsw = 0;
1983                 if (!match_state || p->state == match_state)
1984                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1985                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1986
1987                 /*
1988                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1989                  */
1990                 if (unlikely(!ncsw))
1991                         break;
1992
1993                 /*
1994                  * Was it really running after all now that we
1995                  * checked with the proper locks actually held?
1996                  *
1997                  * Oops. Go back and try again..
1998                  */
1999                 if (unlikely(running)) {
2000                         cpu_relax();
2001                         continue;
2002                 }
2003
2004                 /*
2005                  * It's not enough that it's not actively running,
2006                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2007                  * preempted!
2008                  *
2009                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2010                  * running right now), it's preempted, and we should
2011                  * yield - it could be a while.
2012                  */
2013                 if (unlikely(on_rq)) {
2014                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2015                         continue;
2016                 }
2017
2018                 /*
2019                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2020                  * runnable, which means that it will never become
2021                  * running in the future either. We're all done!
2022                  */
2023                 break;
2024         }
2025
2026         return ncsw;
2027 }
2028
2029 /***
2030  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2031  * @p: the to-be-kicked thread
2032  *
2033  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2034  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2035  *
2036  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2037  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2038  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2039  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2040  * achieved as well.
2041  */
2042 void kick_process(struct task_struct *p)
2043 {
2044         int cpu;
2045
2046         preempt_disable();
2047         cpu = task_cpu(p);
2048         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2049                 smp_send_reschedule(cpu);
2050         preempt_enable();
2051 }
2052
2053 /*
2054  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2055  * according to the scheduling class and "nice" value.
2056  *
2057  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2058  * balance conservatively.
2059  */
2060 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2061 {
2062         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2063         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2064
2065         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2066                 return total;
2067
2068         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2073  * according to the scheduling class and "nice" value.
2074  */
2075 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2076 {
2077         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2078         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2079
2080         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2081                 return total;
2082
2083         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2084 }
2085
2086 /*
2087  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2088  * domain.
2089  */
2090 static struct sched_group *
2091 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2092 {
2093         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2094         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2095         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2096         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2097
2098         do {
2099                 unsigned long load, avg_load;
2100                 int local_group;
2101                 int i;
2102
2103                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2104                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2105                         continue;
2106
2107                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2108
2109                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2110                 avg_load = 0;
2111
2112                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2113                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2114                         if (local_group)
2115                                 load = source_load(i, load_idx);
2116                         else
2117                                 load = target_load(i, load_idx);
2118
2119                         avg_load += load;
2120                 }
2121
2122                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2123                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2124                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2125
2126                 if (local_group) {
2127                         this_load = avg_load;
2128                         this = group;
2129                 } else if (avg_load < min_load) {
2130                         min_load = avg_load;
2131                         idlest = group;
2132                 }
2133         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2134
2135         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2136                 return NULL;
2137         return idlest;
2138 }
2139
2140 /*
2141  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2142  */
2143 static int
2144 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2145                 cpumask_t *tmp)
2146 {
2147         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2148         int idlest = -1;
2149         int i;
2150
2151         /* Traverse only the allowed CPUs */
2152         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2153
2154         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2155                 load = weighted_cpuload(i);
2156
2157                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2158                         min_load = load;
2159                         idlest = i;
2160                 }
2161         }
2162
2163         return idlest;
2164 }
2165
2166 /*
2167  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2168  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2169  * SD_BALANCE_EXEC.
2170  *
2171  * Balance, ie. select the least loaded group.
2172  *
2173  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2174  *
2175  * preempt must be disabled.
2176  */
2177 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2178 {
2179         struct task_struct *t = current;
2180         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2181
2182         for_each_domain(cpu, tmp) {
2183                 /*
2184                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2185                  */
2186                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2187                         break;
2188                 if (tmp->flags & flag)
2189                         sd = tmp;
2190         }
2191
2192         if (sd)
2193                 update_shares(sd);
2194
2195         while (sd) {
2196                 cpumask_t span, tmpmask;
2197                 struct sched_group *group;
2198                 int new_cpu, weight;
2199
2200                 if (!(sd->flags & flag)) {
2201                         sd = sd->child;
2202                         continue;
2203                 }
2204
2205                 span = sd->span;
2206                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2207                 if (!group) {
2208                         sd = sd->child;
2209                         continue;
2210                 }
2211
2212                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2213                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2214                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2215                         sd = sd->child;
2216                         continue;
2217                 }
2218
2219                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2220                 cpu = new_cpu;
2221                 sd = NULL;
2222                 weight = cpus_weight(span);
2223                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2224                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2225                                 break;
2226                         if (tmp->flags & flag)
2227                                 sd = tmp;
2228                 }
2229                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2230         }
2231
2232         return cpu;
2233 }
2234
2235 #endif /* CONFIG_SMP */
2236
2237 /**
2238  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2239  * @p:          the task to evaluate
2240  * @func:       the function to be called
2241  * @info:       the function call argument
2242  *
2243  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2244  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2245  */
2246 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2247                               void (*func) (void *info), void *info)
2248 {
2249         int cpu;
2250
2251         preempt_disable();
2252         cpu = task_cpu(p);
2253         if (task_curr(p))
2254                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2255         preempt_enable();
2256 }
2257
2258 /***
2259  * try_to_wake_up - wake up a thread
2260  * @p: the to-be-woken-up thread
2261  * @state: the mask of task states that can be woken
2262  * @sync: do a synchronous wakeup?
2263  *
2264  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2265  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2266  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2267  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2268  * runnable without the overhead of this.
2269  *
2270  * returns failure only if the task is already active.
2271  */
2272 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2273 {
2274         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2275         unsigned long flags;
2276         long old_state;
2277         struct rq *rq;
2278
2279         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2280                 sync = 0;
2281
2282 #ifdef CONFIG_SMP
2283         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2284                 struct sched_domain *sd;
2285
2286                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2287                 cpu = task_cpu(p);
2288
2289                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2290                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2291                                 update_shares(sd);
2292                                 break;
2293                         }
2294                 }
2295         }
2296 #endif
2297
2298         smp_wmb();
2299         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2300         old_state = p->state;
2301         if (!(old_state & state))
2302                 goto out;
2303
2304         if (p->se.on_rq)
2305                 goto out_running;
2306
2307         cpu = task_cpu(p);
2308         orig_cpu = cpu;
2309         this_cpu = smp_processor_id();
2310
2311 #ifdef CONFIG_SMP
2312         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2313                 goto out_activate;
2314
2315         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2316         if (cpu != orig_cpu) {
2317                 set_task_cpu(p, cpu);
2318                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2319                 /* might preempt at this point */
2320                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2321                 old_state = p->state;
2322                 if (!(old_state & state))
2323                         goto out;
2324                 if (p->se.on_rq)
2325                         goto out_running;
2326
2327                 this_cpu = smp_processor_id();
2328                 cpu = task_cpu(p);
2329         }
2330
2331 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2332         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2333         if (cpu == this_cpu)
2334                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2335         else {
2336                 struct sched_domain *sd;
2337                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2338                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2339                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2340                                 break;
2341                         }
2342                 }
2343         }
2344 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2345
2346 out_activate:
2347 #endif /* CONFIG_SMP */
2348         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2349         if (sync)
2350                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2351         if (orig_cpu != cpu)
2352                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2353         if (cpu == this_cpu)
2354                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2355         else
2356                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2357         update_rq_clock(rq);
2358         activate_task(rq, p, 1);
2359         success = 1;
2360
2361 out_running:
2362         trace_sched_wakeup(rq, p);
2363         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2364
2365         p->state = TASK_RUNNING;
2366 #ifdef CONFIG_SMP
2367         if (p->sched_class->task_wake_up)
2368                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2369 #endif
2370 out:
2371         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2372
2373         task_rq_unlock(rq, &flags);
2374
2375         return success;
2376 }
2377
2378 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2379 {
2380         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2381 }
2382 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2383
2384 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2385 {
2386         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2387 }
2388
2389 /*
2390  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2391  * p is forked by current.
2392  *
2393  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2394  */
2395 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2396 {
2397         p->se.exec_start                = 0;
2398         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2399         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2400         p->se.nr_migrations             = 0;
2401         p->se.last_wakeup               = 0;
2402         p->se.avg_overlap               = 0;
2403
2404 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2405         p->se.wait_start                = 0;
2406         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2407         p->se.sleep_start               = 0;
2408         p->se.block_start               = 0;
2409         p->se.sleep_max                 = 0;
2410         p->se.block_max                 = 0;
2411         p->se.exec_max                  = 0;
2412         p->se.slice_max                 = 0;
2413         p->se.wait_max                  = 0;
2414 #endif
2415
2416         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2417         p->se.on_rq = 0;
2418         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2419
2420 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2421         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2422 #endif
2423
2424         /*
2425          * We mark the process as running here, but have not actually
2426          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2427          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2428          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2429          */
2430         p->state = TASK_RUNNING;
2431 }
2432
2433 /*
2434  * fork()/clone()-time setup:
2435  */
2436 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2437 {
2438         int cpu = get_cpu();
2439
2440         __sched_fork(p);
2441
2442 #ifdef CONFIG_SMP
2443         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2444 #endif
2445         set_task_cpu(p, cpu);
2446
2447         /*
2448          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2449          */
2450         p->prio = current->normal_prio;
2451         if (!rt_prio(p->prio))
2452                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2453
2454 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2455         if (likely(sched_info_on()))
2456                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2457 #endif
2458 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2459         p->oncpu = 0;
2460 #endif
2461 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2462         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2463         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2464 #endif
2465         put_cpu();
2466 }
2467
2468 /*
2469  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2470  *
2471  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2472  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2473  * on the runqueue and wakes it.
2474  */
2475 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2476 {
2477         unsigned long flags;
2478         struct rq *rq;
2479
2480         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2481         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2482         update_rq_clock(rq);
2483
2484         p->prio = effective_prio(p);
2485
2486         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2487                 activate_task(rq, p, 0);
2488         } else {
2489                 /*
2490                  * Let the scheduling class do new task startup
2491                  * management (if any):
2492                  */
2493                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2494                 inc_nr_running(rq);
2495         }
2496         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2497         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2498 #ifdef CONFIG_SMP
2499         if (p->sched_class->task_wake_up)
2500                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2501 #endif
2502         task_rq_unlock(rq, &flags);
2503 }
2504
2505 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2506
2507 /**
2508  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2509  * @notifier: notifier struct to register
2510  */
2511 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2512 {
2513         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2514 }
2515 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2516
2517 /**
2518  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2519  * @notifier: notifier struct to unregister
2520  *
2521  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2522  */
2523 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2524 {
2525         hlist_del(&notifier->link);
2526 }
2527 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2528
2529 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2530 {
2531         struct preempt_notifier *notifier;
2532         struct hlist_node *node;
2533
2534         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2535                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2536 }
2537
2538 static void
2539 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2540                                  struct task_struct *next)
2541 {
2542         struct preempt_notifier *notifier;
2543         struct hlist_node *node;
2544
2545         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2546                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2547 }
2548
2549 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2550
2551 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2552 {
2553 }
2554
2555 static void
2556 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2557                                  struct task_struct *next)
2558 {
2559 }
2560
2561 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2562
2563 /**
2564  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2565  * @rq: the runqueue preparing to switch
2566  * @prev: the current task that is being switched out
2567  * @next: the task we are going to switch to.
2568  *
2569  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2570  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2571  * switch.
2572  *
2573  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2574  * hooks.
2575  */
2576 static inline void
2577 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2578                     struct task_struct *next)
2579 {
2580         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2581         prepare_lock_switch(rq, next);
2582         prepare_arch_switch(next);
2583 }
2584
2585 /**
2586  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2587  * @rq: runqueue associated with task-switch
2588  * @prev: the thread we just switched away from.
2589  *
2590  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2591  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2592  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2593  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2594  *
2595  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2596  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2597  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2598  * details.)
2599  */
2600 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2601         __releases(rq->lock)
2602 {
2603         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2604         long prev_state;
2605
2606         rq->prev_mm = NULL;
2607
2608         /*
2609          * A task struct has one reference for the use as "current".
2610          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2611          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2612          * the scheduled task must drop that reference.
2613          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2614          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2615          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2616          * be dropped twice.
2617          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2618          */
2619         prev_state = prev->state;
2620         finish_arch_switch(prev);
2621         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2622         finish_lock_switch(rq, prev);
2623 #ifdef CONFIG_SMP
2624         if (current->sched_class->post_schedule)
2625                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2626 #endif
2627
2628         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2629         if (mm)
2630                 mmdrop(mm);
2631         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2632                 /*
2633                  * Remove function-return probe instances associated with this
2634                  * task and put them back on the free list.
2635                  */
2636                 kprobe_flush_task(prev);
2637                 put_task_struct(prev);
2638         }
2639 }
2640
2641 /**
2642  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2643  * @prev: the thread we just switched away from.
2644  */
2645 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2646         __releases(rq->lock)
2647 {
2648         struct rq *rq = this_rq();
2649
2650         finish_task_switch(rq, prev);
2651 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2652         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2653         preempt_enable();
2654 #endif
2655         if (current->set_child_tid)
2656                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2657 }
2658
2659 /*
2660  * context_switch - switch to the new MM and the new
2661  * thread's register state.
2662  */
2663 static inline void
2664 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2665                struct task_struct *next)
2666 {
2667         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2668
2669         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2670         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2671         mm = next->mm;
2672         oldmm = prev->active_mm;
2673         /*
2674          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2675          * combine the page table reload and the switch backend into
2676          * one hypercall.
2677          */
2678         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2679
2680         if (unlikely(!mm)) {
2681                 next->active_mm = oldmm;
2682                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2683                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2684         } else
2685                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2686
2687         if (unlikely(!prev->mm)) {
2688                 prev->active_mm = NULL;
2689                 rq->prev_mm = oldmm;
2690         }
2691         /*
2692          * Since the runqueue lock will be released by the next
2693          * task (which is an invalid locking op but in the case
2694          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2695          * do an early lockdep release here:
2696          */
2697 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2698         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2699 #endif
2700
2701         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2702         switch_to(prev, next, prev);
2703
2704         barrier();
2705         /*
2706          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2707          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2708          * frame will be invalid.
2709          */
2710         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2711 }
2712
2713 /*
2714  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2715  *
2716  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2717  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2718  * number of context switches performed since bootup.
2719  */
2720 unsigned long nr_running(void)
2721 {
2722         unsigned long i, sum = 0;
2723
2724         for_each_online_cpu(i)
2725                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2726
2727         return sum;
2728 }
2729
2730 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2731 {
2732         unsigned long i, sum = 0;
2733
2734         for_each_possible_cpu(i)
2735                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2736
2737         /*
2738          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2739          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2740          */
2741         if (unlikely((long)sum < 0))
2742                 sum = 0;
2743
2744         return sum;
2745 }
2746
2747 unsigned long long nr_context_switches(void)
2748 {
2749         int i;
2750         unsigned long long sum = 0;
2751
2752         for_each_possible_cpu(i)
2753                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2754
2755         return sum;
2756 }
2757
2758 unsigned long nr_iowait(void)
2759 {
2760         unsigned long i, sum = 0;
2761
2762         for_each_possible_cpu(i)
2763                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2764
2765         return sum;
2766 }
2767
2768 unsigned long nr_active(void)
2769 {
2770         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2771
2772         for_each_online_cpu(i) {
2773                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2774                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2775         }
2776
2777         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2778                 uninterruptible = 0;
2779
2780         return running + uninterruptible;
2781 }
2782
2783 /*
2784  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2785  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2786  */
2787 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2788 {
2789         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2790         int i, scale;
2791
2792         this_rq->nr_load_updates++;
2793
2794         /* Update our load: */
2795         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2796                 unsigned long old_load, new_load;
2797
2798                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2799
2800                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2801                 new_load = this_load;
2802                 /*
2803                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2804                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2805                  * example.
2806                  */
2807                 if (new_load > old_load)
2808                         new_load += scale-1;
2809                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2810         }
2811 }
2812
2813 #ifdef CONFIG_SMP
2814
2815 /*
2816  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2817  *
2818  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2819  * you need to do so manually before calling.
2820  */
2821 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2822         __acquires(rq1->lock)
2823         __acquires(rq2->lock)
2824 {
2825         BUG_ON(!irqs_disabled());
2826         if (rq1 == rq2) {
2827                 spin_lock(&rq1->lock);
2828                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2829         } else {
2830                 if (rq1 < rq2) {
2831                         spin_lock(&rq1->lock);
2832                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2833                 } else {
2834                         spin_lock(&rq2->lock);
2835                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2836                 }
2837         }
2838         update_rq_clock(rq1);
2839         update_rq_clock(rq2);
2840 }
2841
2842 /*
2843  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2844  *
2845  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2846  * you need to do so manually after calling.
2847  */
2848 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2849         __releases(rq1->lock)
2850         __releases(rq2->lock)
2851 {
2852         spin_unlock(&rq1->lock);
2853         if (rq1 != rq2)
2854                 spin_unlock(&rq2->lock);
2855         else
2856                 __release(rq2->lock);
2857 }
2858
2859 /*
2860  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2861  */
2862 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2863         __releases(this_rq->lock)
2864         __acquires(busiest->lock)
2865         __acquires(this_rq->lock)
2866 {
2867         int ret = 0;
2868
2869         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2870                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2871                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2872                 BUG_ON(1);
2873         }
2874         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2875                 if (busiest < this_rq) {
2876                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2877                         spin_lock(&busiest->lock);
2878                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2879                         ret = 1;
2880                 } else
2881                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2882         }
2883         return ret;
2884 }
2885
2886 static void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2887         __releases(busiest->lock)
2888 {
2889         spin_unlock(&busiest->lock);
2890         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2891 }
2892
2893 /*
2894  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2895  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2896  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2897  * the cpu_allowed mask is restored.
2898  */
2899 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2900 {
2901         struct migration_req req;
2902         unsigned long flags;
2903         struct rq *rq;
2904
2905         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2906         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2907             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2908                 goto out;
2909
2910         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2911         /* force the process onto the specified CPU */
2912         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2913                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2914                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2915
2916                 get_task_struct(mt);
2917                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2918                 wake_up_process(mt);
2919                 put_task_struct(mt);
2920                 wait_for_completion(&req.done);
2921
2922                 return;
2923         }
2924 out:
2925         task_rq_unlock(rq, &flags);
2926 }
2927
2928 /*
2929  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2930  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2931  */
2932 void sched_exec(void)
2933 {
2934         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2935         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2936         put_cpu();
2937         if (new_cpu != this_cpu)
2938                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2939 }
2940
2941 /*
2942  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2943  * Both runqueues must be locked.
2944  */
2945 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2946                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2947 {
2948         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2949         set_task_cpu(p, this_cpu);
2950         activate_task(this_rq, p, 0);
2951         /*
2952          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2953          * to be always true for them.
2954          */
2955         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2956 }
2957
2958 /*
2959  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2960  */
2961 static
2962 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2963                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2964                      int *all_pinned)
2965 {
2966         /*
2967          * We do not migrate tasks that are:
2968          * 1) running (obviously), or
2969          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2970          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2971          */
2972         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2973                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2974                 return 0;
2975         }
2976         *all_pinned = 0;
2977
2978         if (task_running(rq, p)) {
2979                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2980                 return 0;
2981         }
2982
2983         /*
2984          * Aggressive migration if:
2985          * 1) task is cache cold, or
2986          * 2) too many balance attempts have failed.
2987          */
2988
2989         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2990                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2991 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2992                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2993                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2994                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2995                 }
2996 #endif
2997                 return 1;
2998         }
2999
3000         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3001                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3002                 return 0;
3003         }
3004         return 1;
3005 }
3006
3007 static unsigned long
3008 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3009               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3010               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3011               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3012 {
3013         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3014         struct task_struct *p;
3015         long rem_load_move = max_load_move;
3016
3017         if (max_load_move == 0)
3018                 goto out;
3019
3020         pinned = 1;
3021
3022         /*
3023          * Start the load-balancing iterator:
3024          */
3025         p = iterator->start(iterator->arg);
3026 next:
3027         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3028                 goto out;
3029
3030         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3031             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3032                 p = iterator->next(iterator->arg);
3033                 goto next;
3034         }
3035
3036         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3037         pulled++;
3038         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3039
3040         /*
3041          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3042          */
3043         if (rem_load_move > 0) {
3044                 if (p->prio < *this_best_prio)
3045                         *this_best_prio = p->prio;
3046                 p = iterator->next(iterator->arg);
3047                 goto next;
3048         }
3049 out:
3050         /*
3051          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3052          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3053          * inside pull_task().
3054          */
3055         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3056
3057         if (all_pinned)
3058                 *all_pinned = pinned;
3059
3060         return max_load_move - rem_load_move;
3061 }
3062
3063 /*
3064  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3065  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3066  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3067  *
3068  * Called with both runqueues locked.
3069  */
3070 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3071                       unsigned long max_load_move,
3072                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3073                       int *all_pinned)
3074 {
3075         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3076         unsigned long total_load_moved = 0;
3077         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3078
3079         do {
3080                 total_load_moved +=
3081                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3082                                 max_load_move - total_load_moved,
3083                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3084                 class = class->next;
3085
3086                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3087                         break;
3088
3089         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3090
3091         return total_load_moved > 0;
3092 }
3093
3094 static int
3095 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3096                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3097                    struct rq_iterator *iterator)
3098 {
3099         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3100         int pinned = 0;
3101
3102         while (p) {
3103                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3104                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3105                         /*
3106                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3107                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3108                          * stats here rather than inside pull_task().
3109                          */
3110                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3111
3112                         return 1;
3113                 }
3114                 p = iterator->next(iterator->arg);
3115         }
3116
3117         return 0;
3118 }
3119
3120 /*
3121  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3122  * part of active balancing operations within "domain".
3123  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3124  *
3125  * Called with both runqueues locked.
3126  */
3127 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3128                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3129 {
3130         const struct sched_class *class;
3131
3132         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3133                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3134                         return 1;
3135
3136         return 0;
3137 }
3138
3139 /*
3140  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3141  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3142  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3143  */
3144 static struct sched_group *
3145 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3146                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3147                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3148 {
3149         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3150         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3151         unsigned long max_pull;
3152         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3153         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3154         int load_idx, group_imb = 0;
3155 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3156         int power_savings_balance = 1;
3157         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3158         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3159         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3160 #endif
3161
3162         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3163         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3164         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3165
3166         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3167                 load_idx = sd->busy_idx;
3168         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3169                 load_idx = sd->newidle_idx;
3170         else
3171                 load_idx = sd->idle_idx;
3172
3173         do {
3174                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3175                 int local_group;
3176                 int i;
3177                 int __group_imb = 0;
3178                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3179                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3180                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3181                 unsigned long avg_load_per_task;
3182
3183                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3184
3185                 if (local_group)
3186                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3187
3188                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3189                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3190                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3191
3192                 max_cpu_load = 0;
3193                 min_cpu_load = ~0UL;
3194
3195                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3196                         struct rq *rq;
3197
3198                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3199                                 continue;
3200
3201                         rq = cpu_rq(i);
3202
3203                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3204                                 *sd_idle = 0;
3205
3206                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3207                         if (local_group) {
3208                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3209                                         first_idle_cpu = 1;
3210                                         balance_cpu = i;
3211                                 }
3212
3213                                 load = target_load(i, load_idx);
3214                         } else {
3215                                 load = source_load(i, load_idx);
3216                                 if (load > max_cpu_load)
3217                                         max_cpu_load = load;
3218                                 if (min_cpu_load > load)
3219                                         min_cpu_load = load;
3220                         }
3221
3222                         avg_load += load;
3223                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3224                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3225
3226                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3227                 }
3228
3229                 /*
3230                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3231                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3232                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3233                  * to do the newly idle load balance.
3234                  */
3235                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3236                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3237                         *balance = 0;
3238                         goto ret;
3239                 }
3240
3241                 total_load += avg_load;
3242                 total_pwr += group->__cpu_power;
3243
3244                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3245                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3246                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3247
3248
3249                 /*
3250                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3251                  * than the average weight of two tasks.
3252                  *
3253                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3254                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3255                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3256                  *      the hierarchy?
3257                  */
3258                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3259                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3260
3261                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3262                         __group_imb = 1;
3263
3264                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3265
3266                 if (local_group) {
3267                         this_load = avg_load;
3268                         this = group;
3269                         this_nr_running = sum_nr_running;
3270                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3271                 } else if (avg_load > max_load &&
3272                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3273                         max_load = avg_load;
3274                         busiest = group;
3275                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3276                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3277                         group_imb = __group_imb;
3278                 }
3279
3280 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3281                 /*
3282                  * Busy processors will not participate in power savings
3283                  * balance.
3284                  */
3285                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3286                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3287                         goto group_next;
3288
3289                 /*
3290                  * If the local group is idle or completely loaded
3291                  * no need to do power savings balance at this domain
3292                  */
3293                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3294                                     !this_nr_running))
3295                         power_savings_balance = 0;
3296
3297                 /*
3298                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3299                  * don't include that group in power savings calculations
3300                  */
3301                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3302                     || !sum_nr_running)
3303                         goto group_next;
3304
3305                 /*
3306                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3307                  * This is the group from where we need to pick up the load
3308                  * for saving power
3309                  */
3310                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3311                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3312                      first_cpu(group->cpumask) <
3313                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3314                         group_min = group;
3315                         min_nr_running = sum_nr_running;
3316                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3317                                                 sum_nr_running;
3318                 }
3319
3320                 /*
3321                  * Calculate the group which is almost near its
3322                  * capacity but still has some space to pick up some load
3323                  * from other group and save more power
3324                  */
3325                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3326                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3327                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3328                              first_cpu(group->cpumask) >
3329                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3330                                 group_leader = group;
3331                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3332                         }
3333                 }
3334 group_next:
3335 #endif
3336                 group = group->next;
3337         } while (group != sd->groups);
3338
3339         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3340                 goto out_balanced;
3341
3342         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3343
3344         if (this_load >= avg_load ||
3345                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3346                 goto out_balanced;
3347
3348         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3349         if (group_imb)
3350                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3351
3352         /*
3353          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3354          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3355          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3356          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3357          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3358          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3359          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3360          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3361          * appear as very large values with unsigned longs.
3362          */
3363         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3364                 goto out_balanced;
3365
3366         /*
3367          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3368          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3369          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3370          */
3371         if (max_load < avg_load) {
3372                 *imbalance = 0;
3373                 goto small_imbalance;
3374         }
3375
3376         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3377         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3378
3379         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3380         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3381                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3382                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3383
3384         /*
3385          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3386          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3387          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3388          * moved
3389          */
3390         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3391                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3392                 unsigned int imbn;
3393
3394 small_imbalance:
3395                 pwr_move = pwr_now = 0;
3396                 imbn = 2;
3397                 if (this_nr_running) {
3398                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3399                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3400                                 imbn = 1;
3401                 } else
3402                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3403
3404                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3405                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3406                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3407                         return busiest;
3408                 }
3409
3410                 /*
3411                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3412                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3413                  * moving them.
3414                  */
3415
3416                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3417                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3418                 pwr_now += this->__cpu_power *
3419                                 min(this_load_per_task, this_load);
3420                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3421
3422                 /* Amount of load we'd subtract */
3423                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3424                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3425                 if (max_load > tmp)
3426                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3427                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3428
3429                 /* Amount of load we'd add */
3430                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3431                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3432                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3433                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3434                 else
3435                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3436                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3437                 pwr_move += this->__cpu_power *
3438                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3439                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3440
3441                 /* Move if we gain throughput */
3442                 if (pwr_move > pwr_now)
3443                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3444         }
3445
3446         return busiest;
3447
3448 out_balanced:
3449 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3450         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3451                 goto ret;
3452
3453         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3454                 *imbalance = min_load_per_task;
3455                 return group_min;
3456         }
3457 #endif
3458 ret:
3459         *imbalance = 0;
3460         return NULL;
3461 }
3462
3463 /*
3464  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3465  */
3466 static struct rq *
3467 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3468                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3469 {
3470         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3471         unsigned long max_load = 0;
3472         int i;
3473
3474         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3475                 unsigned long wl;
3476
3477                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3478                         continue;
3479
3480                 rq = cpu_rq(i);
3481                 wl = weighted_cpuload(i);
3482
3483                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3484                         continue;
3485
3486                 if (wl > max_load) {
3487                         max_load = wl;
3488                         busiest = rq;
3489                 }
3490         }
3491
3492         return busiest;
3493 }
3494
3495 /*
3496  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3497  * so long as it is large enough.
3498  */
3499 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3500
3501 /*
3502  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3503  * tasks if there is an imbalance.
3504  */
3505 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3506                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3507                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3508 {
3509         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3510         struct sched_group *group;
3511         unsigned long imbalance;
3512         struct rq *busiest;
3513         unsigned long flags;
3514
3515         cpus_setall(*cpus);
3516
3517         /*
3518          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3519          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3520          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3521          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3522          */
3523         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3524             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3525                 sd_idle = 1;
3526
3527         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3528
3529 redo:
3530         update_shares(sd);
3531         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3532                                    cpus, balance);
3533
3534         if (*balance == 0)
3535                 goto out_balanced;
3536
3537         if (!group) {
3538                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3539                 goto out_balanced;
3540         }
3541
3542         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3543         if (!busiest) {
3544                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3545                 goto out_balanced;
3546         }
3547
3548         BUG_ON(busiest == this_rq);
3549
3550         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3551
3552         ld_moved = 0;
3553         if (busiest->nr_running > 1) {
3554                 /*
3555                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3556                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3557                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3558                  * correctly treated as an imbalance.
3559                  */
3560                 local_irq_save(flags);
3561                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3562                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3563                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3564                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3565                 local_irq_restore(flags);
3566
3567                 /*
3568                  * some other cpu did the load balance for us.
3569                  */
3570                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3571                         resched_cpu(this_cpu);
3572
3573                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3574                 if (unlikely(all_pinned)) {
3575                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3576                         if (!cpus_empty(*cpus))
3577                                 goto redo;
3578                         goto out_balanced;
3579                 }
3580         }
3581
3582         if (!ld_moved) {
3583                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3584                 sd->nr_balance_failed++;
3585
3586                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3587
3588                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3589
3590                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3591                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3592                          */
3593                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3594                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3595                                 all_pinned = 1;
3596                                 goto out_one_pinned;
3597                         }
3598
3599                         if (!busiest->active_balance) {
3600                                 busiest->active_balance = 1;
3601                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3602                                 active_balance = 1;
3603                         }
3604                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3605                         if (active_balance)
3606                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3607
3608                         /*
3609                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3610                          * counter.
3611                          */
3612                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3613                 }
3614         } else
3615                 sd->nr_balance_failed = 0;
3616
3617         if (likely(!active_balance)) {
3618                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3619                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3620         } else {
3621                 /*
3622                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3623                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3624                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3625                  * move_tasks).
3626                  */
3627                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3628                         sd->balance_interval *= 2;
3629         }
3630
3631         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3632             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3633                 ld_moved = -1;
3634
3635         goto out;
3636
3637 out_balanced:
3638         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3639
3640         sd->nr_balance_failed = 0;
3641
3642 out_one_pinned:
3643         /* tune up the balancing interval */
3644         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3645                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3646                 sd->balance_interval *= 2;
3647
3648         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3649             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3650                 ld_moved = -1;
3651         else
3652                 ld_moved = 0;
3653 out:
3654         if (ld_moved)
3655                 update_shares(sd);
3656         return ld_moved;
3657 }
3658
3659 /*
3660  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3661  * tasks if there is an imbalance.
3662  *
3663  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3664  * this_rq is locked.
3665  */
3666 static int
3667 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3668                         cpumask_t *cpus)
3669 {
3670         struct sched_group *group;
3671         struct rq *busiest = NULL;
3672         unsigned long imbalance;
3673         int ld_moved = 0;
3674         int sd_idle = 0;
3675         int all_pinned = 0;
3676
3677         cpus_setall(*cpus);
3678
3679         /*
3680          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3681          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3682          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3683          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3684          */
3685         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3686             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3687                 sd_idle = 1;
3688
3689         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3690 redo:
3691         update_shares_locked(this_rq, sd);
3692         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3693                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3694         if (!group) {
3695                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3696                 goto out_balanced;
3697         }
3698
3699         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3700         if (!busiest) {
3701                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3702                 goto out_balanced;
3703         }
3704
3705         BUG_ON(busiest == this_rq);
3706
3707         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3708
3709         ld_moved = 0;
3710         if (busiest->nr_running > 1) {
3711                 /* Attempt to move tasks */
3712                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3713                 /* this_rq->clock is already updated */
3714                 update_rq_clock(busiest);
3715                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3716                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3717                                         &all_pinned);
3718                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3719
3720                 if (unlikely(all_pinned)) {
3721                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3722                         if (!cpus_empty(*cpus))
3723                                 goto redo;
3724                 }
3725         }
3726
3727         if (!ld_moved) {
3728                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3729                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3730                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3731                         return -1;
3732         } else
3733                 sd->nr_balance_failed = 0;
3734
3735         update_shares_locked(this_rq, sd);
3736         return ld_moved;
3737
3738 out_balanced:
3739         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3740         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3741             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3742                 return -1;
3743         sd->nr_balance_failed = 0;
3744
3745         return 0;
3746 }
3747
3748 /*
3749  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3750  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3751  */
3752 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3753 {
3754         struct sched_domain *sd;
3755         int pulled_task = -1;
3756         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3757         cpumask_t tmpmask;
3758
3759         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3760                 unsigned long interval;
3761
3762                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3763                         continue;
3764
3765                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3766                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3767                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3768                                                            sd, &tmpmask);
3769
3770                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3771                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3772                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3773                 if (pulled_task)
3774                         break;
3775         }
3776         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3777                 /*
3778                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3779                  * a busy processor. So reset next_balance.
3780                  */
3781                 this_rq->next_balance = next_balance;
3782         }
3783 }
3784
3785 /*
3786  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3787  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3788  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3789  * logical imbalances.
3790  *
3791  * Called with busiest_rq locked.
3792  */
3793 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3794 {
3795         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3796         struct sched_domain *sd;
3797         struct rq *target_rq;
3798
3799         /* Is there any task to move? */
3800         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3801                 return;
3802
3803         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3804
3805         /*
3806          * This condition is "impossible", if it occurs
3807          * we need to fix it. Originally reported by
3808          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3809          */
3810         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3811
3812         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3813         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3814         update_rq_clock(busiest_rq);
3815         update_rq_clock(target_rq);
3816
3817         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3818         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3819                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3820                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3821                                 break;
3822         }
3823
3824         if (likely(sd)) {
3825                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3826
3827                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3828                                   sd, CPU_IDLE))
3829                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3830                 else
3831                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3832         }
3833         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3834 }
3835
3836 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3837 static struct {
3838         atomic_t load_balancer;
3839         cpumask_t cpu_mask;
3840 } nohz ____cacheline_aligned = {
3841         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3842         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3843 };
3844
3845 /*
3846  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3847  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3848  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3849  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3850  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3851  * arrives...
3852  *
3853  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3854  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3855  * nohz.cpu_mask..
3856  *
3857  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3858  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3859  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3860  * there is no need for ilb owner.
3861  *
3862  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3863  * next busy scheduler_tick()
3864  */
3865 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3866 {
3867         int cpu = smp_processor_id();
3868
3869         if (stop_tick) {
3870                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3871                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3872
3873                 /*
3874                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3875                  */
3876                 if (!cpu_active(cpu) &&
3877                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3878                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3879                                 BUG();
3880                         return 0;
3881                 }
3882
3883                 /* time for ilb owner also to sleep */
3884                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3885                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3886                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3887                         return 0;
3888                 }
3889
3890                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3891                         /* make me the ilb owner */
3892                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3893                                 return 1;
3894                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3895                         return 1;
3896         } else {
3897                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3898                         return 0;
3899
3900                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3901
3902                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3903                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3904                                 BUG();
3905         }
3906         return 0;
3907 }
3908 #endif
3909
3910 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3911
3912 /*
3913  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3914  * and initiates a balancing operation if so.
3915  *
3916  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3917  */
3918 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3919 {
3920         int balance = 1;
3921         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3922         unsigned long interval;
3923         struct sched_domain *sd;
3924         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3925         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3926         int update_next_balance = 0;
3927         int need_serialize;
3928         cpumask_t tmp;
3929
3930         for_each_domain(cpu, sd) {
3931                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3932                         continue;
3933
3934                 interval = sd->balance_interval;
3935                 if (idle != CPU_IDLE)
3936                         interval *= sd->busy_factor;
3937
3938                 /* scale ms to jiffies */
3939                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3940                 if (unlikely(!interval))
3941                         interval = 1;
3942                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3943                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3944
3945                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3946
3947                 if (need_serialize) {
3948                         if (!spin_trylock(&balancing))
3949                                 goto out;
3950                 }
3951
3952                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3953                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3954                                 /*
3955                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3956                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3957                                  * not idle.
3958                                  */
3959                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3960                         }
3961                         sd->last_balance = jiffies;
3962                 }
3963                 if (need_serialize)
3964                         spin_unlock(&balancing);
3965 out:
3966                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3967                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3968                         update_next_balance = 1;
3969                 }
3970
3971                 /*
3972                  * Stop the load balance at this level. There is another
3973                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3974                  * actively.
3975                  */
3976                 if (!balance)
3977                         break;
3978         }
3979
3980         /*
3981          * next_balance will be updated only when there is a need.
3982          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3983          * updated.
3984          */
3985         if (likely(update_next_balance))
3986                 rq->next_balance = next_balance;
3987 }
3988
3989 /*
3990  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3991  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3992  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3993  */
3994 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3995 {
3996         int this_cpu = smp_processor_id();
3997         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3998         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3999                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4000
4001         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4002
4003 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4004         /*
4005          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4006          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4007          * stopped.
4008          */
4009         if (this_rq->idle_at_tick &&
4010             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4011                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4012                 struct rq *rq;
4013                 int balance_cpu;
4014
4015                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4016                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
4017                         /*
4018                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4019                          * work being done for other cpus. Next load
4020                          * balancing owner will pick it up.
4021                          */
4022                         if (need_resched())
4023                                 break;
4024
4025                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4026
4027                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4028                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4029                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4030                 }
4031         }
4032 #endif
4033 }
4034
4035 /*
4036  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4037  *
4038  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4039  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4040  * if the whole system is idle.
4041  */
4042 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4043 {
4044 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4045         /*
4046          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4047          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4048          * load balancer.
4049          */
4050         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4051                 rq->in_nohz_recently = 0;
4052
4053                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4054                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4055                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4056                 }
4057
4058                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4059                         /*
4060                          * simple selection for now: Nominate the
4061                          * first cpu in the nohz list to be the next
4062                          * ilb owner.
4063                          *
4064                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4065                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4066                          */
4067                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4068
4069                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4070                                 resched_cpu(ilb);
4071                 }
4072         }
4073
4074         /*
4075          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4076          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4077          */
4078         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4079             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4080                 resched_cpu(cpu);
4081                 return;
4082         }
4083
4084         /*
4085          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4086          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4087          */
4088         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4089             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4090                 return;
4091 #endif
4092         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4093                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4094 }
4095
4096 #else   /* CONFIG_SMP */
4097
4098 /*
4099  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4100  */
4101 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4102 {
4103 }
4104
4105 #endif
4106
4107 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4108
4109 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4110
4111 /*
4112  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4113  * @p in case that task is currently running.
4114  */
4115 unsigned long long __task_delta_exec(struct task_struct *p, int update)
4116 {
4117         s64 delta_exec;
4118         struct rq *rq;
4119
4120         rq = task_rq(p);
4121         WARN_ON_ONCE(!runqueue_is_locked());
4122         WARN_ON_ONCE(!task_current(rq, p));
4123
4124         if (update)
4125                 update_rq_clock(rq);
4126
4127         delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4128
4129         WARN_ON_ONCE(delta_exec < 0);
4130
4131         return delta_exec;
4132 }
4133
4134 /*
4135  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4136  * @p in case that task is currently running.
4137  */
4138 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4139 {
4140         unsigned long flags;
4141         struct rq *rq;
4142         u64 ns = 0;
4143
4144         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4145
4146         if (task_current(rq, p)) {
4147                 u64 delta_exec;
4148
4149                 update_rq_clock(rq);
4150                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4151                 if ((s64)delta_exec > 0)
4152                         ns = delta_exec;
4153         }
4154
4155         task_rq_unlock(rq, &flags);
4156
4157         return ns;
4158 }
4159
4160 /*
4161  * Account user cpu time to a process.
4162  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4163  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4164  */
4165 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4166 {
4167         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4168         cputime64_t tmp;
4169
4170         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4171         account_group_user_time(p, cputime);
4172
4173         /* Add user time to cpustat. */
4174         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4175         if (TASK_NICE(p) > 0)
4176                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4177         else
4178                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4179         /* Account for user time used */
4180         acct_update_integrals(p);
4181 }
4182
4183 /*
4184  * Account guest cpu time to a process.
4185  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4186  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4187  */
4188 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4189 {
4190         cputime64_t tmp;
4191         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4192
4193         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4194
4195         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4196         account_group_user_time(p, cputime);
4197         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4198
4199         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4200         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4201 }
4202
4203 /*
4204  * Account scaled user cpu time to a process.
4205  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4206  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4207  */
4208 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4209 {
4210         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4211 }
4212
4213 /*
4214  * Account system cpu time to a process.
4215  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4216  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4217  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4218  */
4219 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4220                          cputime_t cputime)
4221 {
4222         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4223         struct rq *rq = this_rq();
4224         cputime64_t tmp;
4225
4226         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4227                 account_guest_time(p, cputime);
4228                 return;
4229         }
4230
4231         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4232         account_group_system_time(p, cputime);
4233
4234         /* Add system time to cpustat. */
4235         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4236         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4237                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4238         else if (softirq_count())
4239                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4240         else if (p != rq->idle)
4241                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4242         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4243                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4244         else
4245                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4246         /* Account for system time used */
4247         acct_update_integrals(p);
4248 }
4249
4250 /*
4251  * Account scaled system cpu time to a process.
4252  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4253  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4254  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4255  */
4256 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4257 {
4258         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4259 }
4260
4261 /*
4262  * Account for involuntary wait time.
4263  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4264  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4265  */
4266 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4267 {
4268         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4269         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4270         struct rq *rq = this_rq();
4271
4272         if (p == rq->idle) {
4273                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4274                 account_group_system_time(p, steal);
4275                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4276                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4277                 else
4278                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4279         } else
4280                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4281 }
4282
4283 /*
4284  * Use precise platform statistics if available:
4285  */
4286 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4287 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4288 {
4289         return p->utime;
4290 }
4291
4292 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4293 {
4294         return p->stime;
4295 }
4296 #else
4297 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4298 {
4299         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4300                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4301         u64 temp;
4302
4303         /*
4304          * Use CFS's precise accounting:
4305          */
4306         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4307
4308         if (total) {
4309                 temp *= utime;
4310                 do_div(temp, total);
4311         }
4312         utime = (clock_t)temp;
4313
4314         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4315         return p->prev_utime;
4316 }
4317
4318 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4319 {
4320         clock_t stime;
4321
4322         /*
4323          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4324          * the total, to make sure the total observed by userspace
4325          * grows monotonically - apps rely on that):
4326          */
4327         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4328                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4329
4330         if (stime >= 0)
4331                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4332
4333         return p->prev_stime;
4334 }
4335 #endif
4336
4337 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4338 {
4339         return p->gtime;
4340 }
4341
4342 /*
4343  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4344  * We call it with interrupts disabled.
4345  *
4346  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4347  * timeslices.
4348  */
4349 void scheduler_tick(void)
4350 {
4351         int cpu = smp_processor_id();
4352         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4353         struct task_struct *curr = rq->curr;
4354
4355         sched_clock_tick();
4356
4357         spin_lock(&rq->lock);
4358         update_rq_clock(rq);
4359         update_cpu_load(rq);
4360         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4361         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
4362         spin_unlock(&rq->lock);
4363
4364 #ifdef CONFIG_SMP
4365         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4366         trigger_load_balance(rq, cpu);
4367 #endif
4368 }
4369
4370 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4371                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4372
4373 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4374 {
4375         if (in_lock_functions(addr)) {
4376                 addr = CALLER_ADDR2;
4377                 if (in_lock_functions(addr))
4378                         addr = CALLER_ADDR3;
4379         }
4380         return addr;
4381 }
4382
4383 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4384 {
4385 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4386         /*
4387          * Underflow?
4388          */
4389         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4390                 return;
4391 #endif
4392         preempt_count() += val;
4393 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4394         /*
4395          * Spinlock count overflowing soon?
4396          */
4397         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4398                                 PREEMPT_MASK - 10);
4399 #endif
4400         if (preempt_count() == val)
4401                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4402 }
4403 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4404
4405 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4406 {
4407 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4408         /*
4409          * Underflow?
4410          */
4411         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4412                 return;
4413         /*
4414          * Is the spinlock portion underflowing?
4415          */
4416         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4417                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4418                 return;
4419 #endif
4420
4421         if (preempt_count() == val)
4422                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4423         preempt_count() -= val;
4424 }
4425 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4426
4427 #endif
4428
4429 /*
4430  * Print scheduling while atomic bug:
4431  */
4432 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4433 {
4434         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4435
4436         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4437                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4438
4439         debug_show_held_locks(prev);
4440         print_modules();
4441         if (irqs_disabled())
4442                 print_irqtrace_events(prev);
4443
4444         if (regs)
4445                 show_regs(regs);
4446         else
4447                 dump_stack();
4448 }
4449
4450 /*
4451  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4452  */
4453 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4454 {
4455         /*
4456          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4457          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4458          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4459          */
4460         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4461                 __schedule_bug(prev);
4462
4463         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4464
4465         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4466 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4467         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4468                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4469                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4470         }
4471 #endif
4472 }
4473
4474 /*
4475  * Pick up the highest-prio task:
4476  */
4477 static inline struct task_struct *
4478 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4479 {
4480         const struct sched_class *class;
4481         struct task_struct *p;
4482
4483         /*
4484          * Optimization: we know that if all tasks are in
4485          * the fair class we can call that function directly:
4486          */
4487         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4488                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4489                 if (likely(p))
4490                         return p;
4491         }
4492
4493         class = sched_class_highest;
4494         for ( ; ; ) {
4495                 p = class->pick_next_task(rq);
4496                 if (p)
4497                         return p;
4498                 /*
4499                  * Will never be NULL as the idle class always
4500                  * returns a non-NULL p:
4501                  */
4502                 class = class->next;
4503         }
4504 }
4505
4506 /*
4507  * schedule() is the main scheduler function.
4508  */
4509 asmlinkage void __sched schedule(void)
4510 {
4511         struct task_struct *prev, *next;
4512         unsigned long *switch_count;
4513         struct rq *rq;
4514         int cpu;
4515
4516 need_resched:
4517         preempt_disable();
4518         cpu = smp_processor_id();
4519         rq = cpu_rq(cpu);
4520         rcu_qsctr_inc(cpu);
4521         prev = rq->curr;
4522         switch_count = &prev->nivcsw;
4523
4524         release_kernel_lock(prev);
4525 need_resched_nonpreemptible:
4526
4527         schedule_debug(prev);
4528
4529         if (sched_feat(HRTICK))
4530                 hrtick_clear(rq);
4531
4532         spin_lock_irq(&rq->lock);
4533         update_rq_clock(rq);
4534         clear_tsk_need_resched(prev);
4535
4536         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4537                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4538                         prev->state = TASK_RUNNING;
4539                 else
4540                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4541                 switch_count = &prev->nvcsw;
4542         }
4543
4544 #ifdef CONFIG_SMP
4545         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4546                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4547 #endif
4548
4549         if (unlikely(!rq->nr_running))
4550                 idle_balance(cpu, rq);
4551
4552         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4553         next = pick_next_task(rq, prev);
4554
4555         if (likely(prev != next)) {
4556                 sched_info_switch(prev, next);
4557                 perf_counter_task_sched_out(prev, cpu);
4558
4559                 rq->nr_switches++;
4560                 rq->curr = next;
4561                 ++*switch_count;
4562
4563                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4564                 /*
4565                  * the context switch might have flipped the stack from under
4566                  * us, hence refresh the local variables.
4567                  */
4568                 cpu = smp_processor_id();
4569                 rq = cpu_rq(cpu);
4570         } else
4571                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4572
4573         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4574                 goto need_resched_nonpreemptible;
4575
4576         preempt_enable_no_resched();
4577         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4578                 goto need_resched;
4579 }
4580 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4581
4582 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4583 /*
4584  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4585  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4586  * occur there and call schedule directly.
4587  */
4588 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4589 {
4590         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4591
4592         /*
4593          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4594          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4595          */
4596         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4597                 return;
4598
4599         do {
4600                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4601                 schedule();
4602                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4603
4604                 /*
4605                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4606                  * between schedule and now.
4607                  */
4608                 barrier();
4609         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4610 }
4611 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4612
4613 /*
4614  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4615  * off of irq context.
4616  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4617  * protect us against recursive calling from irq.
4618  */
4619 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4620 {
4621         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4622
4623         /* Catch callers which need to be fixed */
4624         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4625
4626         do {
4627                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4628                 local_irq_enable();
4629                 schedule();
4630                 local_irq_disable();
4631                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4632
4633                 /*
4634                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4635                  * between schedule and now.
4636                  */
4637                 barrier();
4638         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4639 }
4640
4641 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4642
4643 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4644                           void *key)
4645 {
4646         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4647 }
4648 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4649
4650 /*
4651  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4652  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4653  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4654  *
4655  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4656  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4657  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4658  */
4659 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4660                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4661 {
4662         wait_queue_t *curr, *next;
4663
4664         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4665                 unsigned flags = curr->flags;
4666
4667                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4668                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4669                         break;
4670         }
4671 }
4672
4673 /**
4674  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4675  * @q: the waitqueue
4676  * @mode: which threads
4677  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4678  * @key: is directly passed to the wakeup function
4679  */
4680 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4681                         int nr_exclusive, void *key)
4682 {
4683         unsigned long flags;
4684
4685         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4686         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4687         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4688 }
4689 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4690
4691 /*
4692  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4693  */
4694 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4695 {
4696         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4697 }
4698
4699 /**
4700  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4701  * @q: the waitqueue
4702  * @mode: which threads
4703  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4704  *
4705  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4706  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4707  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4708  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4709  *
4710  * On UP it can prevent extra preemption.
4711  */
4712 void
4713 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4714 {
4715         unsigned long flags;
4716         int sync = 1;
4717
4718         if (unlikely(!q))
4719                 return;
4720
4721         if (unlikely(!nr_exclusive))
4722                 sync = 0;
4723
4724         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4725         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4726         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4727 }
4728 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4729
4730 /**
4731  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4732  * @x:  holds the state of this particular completion
4733  *
4734  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4735  * awakened in the same order in which they were queued.
4736  *
4737  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4738  */
4739 void complete(struct completion *x)
4740 {
4741         unsigned long flags;
4742
4743         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4744         x->done++;
4745         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4746         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4747 }
4748 EXPORT_SYMBOL(complete);
4749
4750 /**
4751  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4752  * @x:  holds the state of this particular completion
4753  *
4754  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4755  */
4756 void complete_all(struct completion *x)
4757 {
4758         unsigned long flags;
4759
4760         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4761         x->done += UINT_MAX/2;
4762         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4763         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4764 }
4765 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4766
4767 static inline long __sched
4768 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4769 {
4770         if (!x->done) {
4771                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4772
4773                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4774                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4775                 do {
4776                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4777                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4778                                 break;
4779                         }
4780                         __set_current_state(state);
4781                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4782                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4783                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4784                 } while (!x->done && timeout);
4785                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4786                 if (!x->done)
4787                         return timeout;
4788         }
4789         x->done--;
4790         return timeout ?: 1;
4791 }
4792
4793 static long __sched
4794 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4795 {
4796         might_sleep();
4797
4798         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4799         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4800         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4801         return timeout;
4802 }
4803
4804 /**
4805  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4806  * @x:  holds the state of this particular completion
4807  *
4808  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4809  * interruptible and there is no timeout.
4810  *
4811  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4812  * and interrupt capability. Also see complete().
4813  */
4814 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4815 {
4816         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4819
4820 /**
4821  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4822  * @x:  holds the state of this particular completion
4823  * @timeout:  timeout value in jiffies
4824  *
4825  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4826  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4827  * interruptible.
4828  */
4829 unsigned long __sched
4830 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4831 {
4832         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4833 }
4834 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4835
4836 /**
4837  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4838  * @x:  holds the state of this particular completion
4839  *
4840  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4841  * interruptible.
4842  */
4843 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4844 {
4845         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4846         if (t == -ERESTARTSYS)
4847                 return t;
4848         return 0;
4849 }
4850 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4851
4852 /**
4853  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4854  * @x:  holds the state of this particular completion
4855  * @timeout:  timeout value in jiffies
4856  *
4857  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4858  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4859  */
4860 unsigned long __sched
4861 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4862                                           unsigned long timeout)
4863 {
4864         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4865 }
4866 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4867
4868 /**
4869  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4870  * @x:  holds the state of this particular completion
4871  *
4872  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4873  * interrupted by a kill signal.
4874  */
4875 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4876 {
4877         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4878         if (t == -ERESTARTSYS)
4879                 return t;
4880         return 0;
4881 }
4882 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4883
4884 /**
4885  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4886  *      @x:     completion structure
4887  *
4888  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4889  *               1 if a decrement succeeded.
4890  *
4891  *      If a completion is being used as a counting completion,
4892  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4893  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4894  *      is protecting is not available.
4895  */
4896 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4897 {
4898         int ret = 1;
4899
4900         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4901         if (!x->done)
4902                 ret = 0;
4903         else
4904                 x->done--;
4905         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4906         return ret;
4907 }
4908 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4909
4910 /**
4911  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4912  *      @x:     completion structure
4913  *
4914  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4915  *               1 if there are no waiters.
4916  *
4917  */
4918 bool completion_done(struct completion *x)
4919 {
4920         int ret = 1;
4921
4922         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4923         if (!x->done)
4924                 ret = 0;
4925         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4926         return ret;
4927 }
4928 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4929
4930 static long __sched
4931 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4932 {
4933         unsigned long flags;
4934         wait_queue_t wait;
4935
4936         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4937
4938         __set_current_state(state);
4939
4940         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4941         __add_wait_queue(q, &wait);
4942         spin_unlock(&q->lock);
4943         timeout = schedule_timeout(timeout);
4944         spin_lock_irq(&q->lock);
4945         __remove_wait_queue(q, &wait);
4946         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4947
4948         return timeout;
4949 }
4950
4951 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4952 {
4953         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4954 }
4955 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4956
4957 long __sched
4958 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4959 {
4960         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4961 }
4962 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4963
4964 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4965 {
4966         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4967 }
4968 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4969
4970 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4971 {
4972         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4973 }
4974 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4975
4976 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4977
4978 /*
4979  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4980  * @p: task
4981  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4982  *
4983  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4984  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4985  *
4986  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4987  */
4988 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4989 {
4990         unsigned long flags;
4991         int oldprio, on_rq, running;
4992         struct rq *rq;
4993         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4994
4995         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4996
4997         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4998         update_rq_clock(rq);
4999
5000         oldprio = p->prio;
5001         on_rq = p->se.on_rq;
5002         running = task_current(rq, p);
5003         if (on_rq)
5004                 dequeue_task(rq, p, 0);
5005         if (running)
5006                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5007
5008         if (rt_prio(prio))
5009                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5010         else
5011                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5012
5013         p->prio = prio;
5014
5015         if (running)
5016                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5017         if (on_rq) {
5018                 enqueue_task(rq, p, 0);
5019
5020                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5021         }
5022         task_rq_unlock(rq, &flags);
5023 }
5024
5025 #endif
5026
5027 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5028 {
5029         int old_prio, delta, on_rq;
5030         unsigned long flags;
5031         struct rq *rq;
5032
5033         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5034                 return;
5035         /*
5036          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5037          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5038          */
5039         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5040         update_rq_clock(rq);
5041         /*
5042          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5043          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5044          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5045          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5046          */
5047         if (task_has_rt_policy(p)) {
5048                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5049                 goto out_unlock;
5050         }
5051         on_rq = p->se.on_rq;
5052         if (on_rq)
5053                 dequeue_task(rq, p, 0);
5054
5055         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5056         set_load_weight(p);
5057         old_prio = p->prio;
5058         p->prio = effective_prio(p);
5059         delta = p->prio - old_prio;
5060
5061         if (on_rq) {
5062                 enqueue_task(rq, p, 0);
5063                 /*
5064                  * If the task increased its priority or is running and
5065                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5066                  */
5067                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5068                         resched_task(rq->curr);
5069         }
5070 out_unlock:
5071         task_rq_unlock(rq, &flags);
5072 }
5073 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5074
5075 /*
5076  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5077  * @p: task
5078  * @nice: nice value
5079  */
5080 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5081 {
5082         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5083         int nice_rlim = 20 - nice;
5084
5085         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5086                 capable(CAP_SYS_NICE));
5087 }
5088
5089 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5090
5091 /*
5092  * sys_nice - change the priority of the current process.
5093  * @increment: priority increment
5094  *
5095  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5096  * does similar things.
5097  */
5098 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5099 {
5100         long nice, retval;
5101
5102         /*
5103          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5104          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5105          * and we have a single winner.
5106          */
5107         if (increment < -40)
5108                 increment = -40;
5109         if (increment > 40)
5110                 increment = 40;
5111
5112         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5113         if (nice < -20)
5114                 nice = -20;
5115         if (nice > 19)
5116                 nice = 19;
5117
5118         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5119                 return -EPERM;
5120
5121         retval = security_task_setnice(current, nice);
5122         if (retval)
5123                 return retval;
5124
5125         set_user_nice(current, nice);
5126         return 0;
5127 }
5128
5129 #endif
5130
5131 /**
5132  * task_prio - return the priority value of a given task.
5133  * @p: the task in question.
5134  *
5135  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5136  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5137  * around 0, value goes from -16 to +15.
5138  */
5139 int task_prio(const struct task_struct *p)
5140 {
5141         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5142 }
5143
5144 /**
5145  * task_nice - return the nice value of a given task.
5146  * @p: the task in question.
5147  */
5148 int task_nice(const struct task_struct *p)
5149 {
5150         return TASK_NICE(p);
5151 }
5152 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5153
5154 /**
5155  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5156  * @cpu: the processor in question.
5157  */
5158 int idle_cpu(int cpu)
5159 {
5160         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5161 }
5162
5163 /**
5164  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5165  * @cpu: the processor in question.
5166  */
5167 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5168 {
5169         return cpu_rq(cpu)->idle;
5170 }
5171
5172 /**
5173  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5174  * @pid: the pid in question.
5175  */
5176 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5177 {
5178         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5179 }
5180
5181 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5182 static void
5183 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5184 {
5185         BUG_ON(p->se.on_rq);
5186
5187         p->policy = policy;
5188         switch (p->policy) {
5189         case SCHED_NORMAL:
5190         case SCHED_BATCH:
5191         case SCHED_IDLE:
5192                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5193                 break;
5194         case SCHED_FIFO:
5195         case SCHED_RR:
5196                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5197                 break;
5198         }
5199
5200         p->rt_priority = prio;
5201         p->normal_prio = normal_prio(p);
5202         /* we are holding p->pi_lock already */
5203         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5204         set_load_weight(p);
5205 }
5206
5207 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5208                                 struct sched_param *param, bool user)
5209 {
5210         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5211         unsigned long flags;
5212         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5213         struct rq *rq;
5214
5215         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5216         BUG_ON(in_interrupt());
5217 recheck:
5218         /* double check policy once rq lock held */
5219         if (policy < 0)
5220                 policy = oldpolicy = p->policy;
5221         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5222                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5223                         policy != SCHED_IDLE)
5224                 return -EINVAL;
5225         /*
5226          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5227          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5228          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5229          */
5230         if (param->sched_priority < 0 ||
5231             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5232             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5233                 return -EINVAL;
5234         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5235                 return -EINVAL;
5236
5237         /*
5238          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5239          */
5240         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5241                 if (rt_policy(policy)) {
5242                         unsigned long rlim_rtprio;
5243
5244                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5245                                 return -ESRCH;
5246                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5247                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5248
5249                         /* can't set/change the rt policy */
5250                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5251                                 return -EPERM;
5252
5253                         /* can't increase priority */
5254                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5255                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5256                                 return -EPERM;
5257                 }
5258                 /*
5259                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5260                  * move out of SCHED_IDLE either:
5261                  */
5262                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5263                         return -EPERM;
5264
5265                 /* can't change other user's priorities */
5266                 if ((current->euid != p->euid) &&
5267                     (current->euid != p->uid))
5268                         return -EPERM;
5269         }
5270
5271         if (user) {
5272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5273                 /*
5274                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5275                  * assigned.
5276                  */
5277                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5278                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5279                         return -EPERM;
5280 #endif
5281
5282                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5283                 if (retval)
5284                         return retval;
5285         }
5286
5287         /*
5288          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5289          * changing the priority of the task:
5290          */
5291         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5292         /*
5293          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5294          * runqueue lock must be held.
5295          */
5296         rq = __task_rq_lock(p);
5297         /* recheck policy now with rq lock held */
5298         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5299                 policy = oldpolicy = -1;
5300                 __task_rq_unlock(rq);
5301                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5302                 goto recheck;
5303         }
5304         update_rq_clock(rq);
5305         on_rq = p->se.on_rq;
5306         running = task_current(rq, p);
5307         if (on_rq)
5308                 deactivate_task(rq, p, 0);
5309         if (running)
5310                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5311
5312         oldprio = p->prio;
5313         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5314
5315         if (running)
5316                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5317         if (on_rq) {
5318                 activate_task(rq, p, 0);
5319
5320                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5321         }
5322         __task_rq_unlock(rq);
5323         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5324
5325         rt_mutex_adjust_pi(p);
5326
5327         return 0;
5328 }
5329
5330 /**
5331  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5332  * @p: the task in question.
5333  * @policy: new policy.
5334  * @param: structure containing the new RT priority.
5335  *
5336  * NOTE that the task may be already dead.
5337  */
5338 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5339                        struct sched_param *param)
5340 {
5341         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5342 }
5343 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5344
5345 /**
5346  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5347  * @p: the task in question.
5348  * @policy: new policy.
5349  * @param: structure containing the new RT priority.
5350  *
5351  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5352  * current context has permission.  For example, this is needed in
5353  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5354  * but our caller might not have that capability.
5355  */
5356 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5357                                struct sched_param *param)
5358 {
5359         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5360 }
5361
5362 static int
5363 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5364 {
5365         struct sched_param lparam;
5366         struct task_struct *p;
5367         int retval;
5368
5369         if (!param || pid < 0)
5370                 return -EINVAL;
5371         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5372                 return -EFAULT;
5373
5374         rcu_read_lock();
5375         retval = -ESRCH;
5376         p = find_process_by_pid(pid);
5377         if (p != NULL)
5378                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5379         rcu_read_unlock();
5380
5381         return retval;
5382 }
5383
5384 /**
5385  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5386  * @pid: the pid in question.
5387  * @policy: new policy.
5388  * @param: structure containing the new RT priority.
5389  */
5390 asmlinkage long
5391 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5392 {
5393         /* negative values for policy are not valid */
5394         if (policy < 0)
5395                 return -EINVAL;
5396
5397         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5398 }
5399
5400 /**
5401  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5402  * @pid: the pid in question.
5403  * @param: structure containing the new RT priority.
5404  */
5405 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5406 {
5407         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5408 }
5409
5410 /**
5411  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5412  * @pid: the pid in question.
5413  */
5414 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5415 {
5416         struct task_struct *p;
5417         int retval;
5418
5419         if (pid < 0)
5420                 return -EINVAL;
5421
5422         retval = -ESRCH;
5423         read_lock(&tasklist_lock);
5424         p = find_process_by_pid(pid);
5425         if (p) {
5426                 retval = security_task_getscheduler(p);
5427                 if (!retval)
5428                         retval = p->policy;
5429         }
5430         read_unlock(&tasklist_lock);
5431         return retval;
5432 }
5433
5434 /**
5435  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5436  * @pid: the pid in question.
5437  * @param: structure containing the RT priority.
5438  */
5439 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5440 {
5441         struct sched_param lp;
5442         struct task_struct *p;
5443         int retval;
5444
5445         if (!param || pid < 0)
5446                 return -EINVAL;
5447
5448         read_lock(&tasklist_lock);
5449         p = find_process_by_pid(pid);
5450         retval = -ESRCH;
5451         if (!p)
5452                 goto out_unlock;
5453
5454         retval = security_task_getscheduler(p);
5455         if (retval)
5456                 goto out_unlock;
5457
5458         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5459         read_unlock(&tasklist_lock);
5460
5461         /*
5462          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5463          */
5464         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5465
5466         return retval;
5467
5468 out_unlock:
5469         read_unlock(&tasklist_lock);
5470         return retval;
5471 }
5472
5473 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5474 {
5475         cpumask_t cpus_allowed;
5476         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5477         struct task_struct *p;
5478         int retval;
5479
5480         get_online_cpus();
5481         read_lock(&tasklist_lock);
5482
5483         p = find_process_by_pid(pid);
5484         if (!p) {
5485                 read_unlock(&tasklist_lock);
5486                 put_online_cpus();
5487                 return -ESRCH;
5488         }
5489
5490         /*
5491          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5492          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5493          * usage count and then drop tasklist_lock.
5494          */
5495         get_task_struct(p);
5496         read_unlock(&tasklist_lock);
5497
5498         retval = -EPERM;
5499         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5500                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5501                 goto out_unlock;
5502
5503         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5504         if (retval)
5505                 goto out_unlock;
5506
5507         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5508         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5509  again:
5510         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5511
5512         if (!retval) {
5513                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5514                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5515                         /*
5516                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5517                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5518                          * cpuset's cpus_allowed
5519                          */
5520                         new_mask = cpus_allowed;
5521                         goto again;
5522                 }
5523         }
5524 out_unlock:
5525         put_task_struct(p);
5526         put_online_cpus();
5527         return retval;
5528 }
5529
5530 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5531                              cpumask_t *new_mask)
5532 {
5533         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5534                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5535         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5536                 len = sizeof(cpumask_t);
5537         }
5538         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5539 }
5540
5541 /**
5542  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5543  * @pid: pid of the process
5544  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5545  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5546  */
5547 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5548                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5549 {
5550         cpumask_t new_mask;
5551         int retval;
5552
5553         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5554         if (retval)
5555                 return retval;
5556
5557         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5558 }
5559
5560 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5561 {
5562         struct task_struct *p;
5563         int retval;
5564
5565         get_online_cpus();
5566         read_lock(&tasklist_lock);
5567
5568         retval = -ESRCH;
5569         p = find_process_by_pid(pid);
5570         if (!p)
5571                 goto out_unlock;
5572
5573         retval = security_task_getscheduler(p);
5574         if (retval)
5575                 goto out_unlock;
5576
5577         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5578
5579 out_unlock:
5580         read_unlock(&tasklist_lock);
5581         put_online_cpus();
5582
5583         return retval;
5584 }
5585
5586 /**
5587  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5588  * @pid: pid of the process
5589  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5590  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5591  */
5592 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5593                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5594 {
5595         int ret;
5596         cpumask_t mask;
5597
5598         if (len < sizeof(cpumask_t))
5599                 return -EINVAL;
5600
5601         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5602         if (ret < 0)
5603                 return ret;
5604
5605         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5606                 return -EFAULT;
5607
5608         return sizeof(cpumask_t);
5609 }
5610
5611 /**
5612  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5613  *
5614  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5615  * other threads running on this CPU then this function will return.
5616  */
5617 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5618 {
5619         struct rq *rq = this_rq_lock();
5620
5621         schedstat_inc(rq, yld_count);
5622         current->sched_class->yield_task(rq);
5623
5624         /*
5625          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5626          * no need to preempt or enable interrupts:
5627          */
5628         __release(rq->lock);
5629         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5630         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5631         preempt_enable_no_resched();
5632
5633         schedule();
5634
5635         return 0;
5636 }
5637
5638 static void __cond_resched(void)
5639 {
5640 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5641         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5642 #endif
5643         /*
5644          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5645          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5646          * cond_resched() call.
5647          */
5648         do {
5649                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5650                 schedule();
5651                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5652         } while (need_resched());
5653 }
5654
5655 int __sched _cond_resched(void)
5656 {
5657         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5658                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5659                 __cond_resched();
5660                 return 1;
5661         }
5662         return 0;
5663 }
5664 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5665
5666 /*
5667  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5668  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5669  *
5670  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5671  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5672  * spin_unlock(), once by hand).
5673  */
5674 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5675 {
5676         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5677         int ret = 0;
5678
5679         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5680                 spin_unlock(lock);
5681                 if (resched && need_resched())
5682                         __cond_resched();
5683                 else
5684                         cpu_relax();
5685                 ret = 1;
5686                 spin_lock(lock);
5687         }
5688         return ret;
5689 }
5690 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5691
5692 int __sched cond_resched_softirq(void)
5693 {
5694         BUG_ON(!in_softirq());
5695
5696         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5697                 local_bh_enable();
5698                 __cond_resched();
5699                 local_bh_disable();
5700                 return 1;
5701         }
5702         return 0;
5703 }
5704 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5705
5706 /**
5707  * yield - yield the current processor to other threads.
5708  *
5709  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5710  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5711  */
5712 void __sched yield(void)
5713 {
5714         set_current_state(TASK_RUNNING);
5715         sys_sched_yield();
5716 }
5717 EXPORT_SYMBOL(yield);
5718
5719 /*
5720  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5721  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5722  *
5723  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5724  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5725  */
5726 void __sched io_schedule(void)
5727 {
5728         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5729
5730         delayacct_blkio_start();
5731         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5732         schedule();
5733         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5734         delayacct_blkio_end();
5735 }
5736 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5737
5738 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5739 {
5740         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5741         long ret;
5742
5743         delayacct_blkio_start();
5744         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5745         ret = schedule_timeout(timeout);
5746         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5747         delayacct_blkio_end();
5748         return ret;
5749 }
5750
5751 /**
5752  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5753  * @policy: scheduling class.
5754  *
5755  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5756  * by a given scheduling class.
5757  */
5758 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5759 {
5760         int ret = -EINVAL;
5761
5762         switch (policy) {
5763         case SCHED_FIFO:
5764         case SCHED_RR:
5765                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5766                 break;
5767         case SCHED_NORMAL:
5768         case SCHED_BATCH:
5769         case SCHED_IDLE:
5770                 ret = 0;
5771                 break;
5772         }
5773         return ret;
5774 }
5775
5776 /**
5777  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5778  * @policy: scheduling class.
5779  *
5780  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5781  * by a given scheduling class.
5782  */
5783 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5784 {
5785         int ret = -EINVAL;
5786
5787         switch (policy) {
5788         case SCHED_FIFO:
5789         case SCHED_RR:
5790                 ret = 1;
5791                 break;
5792         case SCHED_NORMAL:
5793         case SCHED_BATCH:
5794         case SCHED_IDLE:
5795                 ret = 0;
5796         }
5797         return ret;
5798 }
5799
5800 /**
5801  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5802  * @pid: pid of the process.
5803  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5804  *
5805  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5806  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5807  */
5808 asmlinkage
5809 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5810 {
5811         struct task_struct *p;
5812         unsigned int time_slice;
5813         int retval;
5814         struct timespec t;
5815
5816         if (pid < 0)
5817                 return -EINVAL;
5818
5819         retval = -ESRCH;
5820         read_lock(&tasklist_lock);
5821         p = find_process_by_pid(pid);
5822         if (!p)
5823                 goto out_unlock;
5824
5825         retval = security_task_getscheduler(p);
5826         if (retval)
5827                 goto out_unlock;
5828
5829         /*
5830          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5831          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5832          */
5833         time_slice = 0;
5834         if (p->policy == SCHED_RR) {
5835                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5836         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5837                 struct sched_entity *se = &p->se;
5838                 unsigned long flags;
5839                 struct rq *rq;
5840
5841                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5842                 if (rq->cfs.load.weight)
5843                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5844                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5845         }
5846         read_unlock(&tasklist_lock);
5847         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5848         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5849         return retval;
5850
5851 out_unlock:
5852         read_unlock(&tasklist_lock);
5853         return retval;
5854 }
5855
5856 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5857
5858 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5859 {
5860         unsigned long free = 0;
5861         unsigned state;
5862
5863         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5864         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5865                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5866 #if BITS_PER_LONG == 32
5867         if (state == TASK_RUNNING)
5868                 printk(KERN_CONT " running  ");
5869         else
5870                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5871 #else
5872         if (state == TASK_RUNNING)
5873                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5874         else
5875                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5876 #endif
5877 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5878         {
5879                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5880                 while (!*n)
5881                         n++;
5882                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5883         }
5884 #endif
5885         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5886                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5887
5888         show_stack(p, NULL);
5889 }
5890
5891 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5892 {
5893         struct task_struct *g, *p;
5894
5895 #if BITS_PER_LONG == 32
5896         printk(KERN_INFO
5897                 "  task                PC stack   pid father\n");
5898 #else
5899         printk(KERN_INFO
5900                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5901 #endif
5902         read_lock(&tasklist_lock);
5903         do_each_thread(g, p) {
5904                 /*
5905                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5906                  * console might take alot of time:
5907                  */
5908                 touch_nmi_watchdog();
5909                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5910                         sched_show_task(p);
5911         } while_each_thread(g, p);
5912
5913         touch_all_softlockup_watchdogs();
5914
5915 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5916         sysrq_sched_debug_show();
5917 #endif
5918         read_unlock(&tasklist_lock);
5919         /*
5920          * Only show locks if all tasks are dumped:
5921          */
5922         if (state_filter == -1)
5923                 debug_show_all_locks();
5924 }
5925
5926 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5927 {
5928         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5929 }
5930
5931 /**
5932  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5933  * @idle: task in question
5934  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5935  *
5936  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5937  * flag, to make booting more robust.
5938  */
5939 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5940 {
5941         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5942         unsigned long flags;
5943
5944         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5945
5946         __sched_fork(idle);
5947         idle->se.exec_start = sched_clock();
5948
5949         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5950         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5951         __set_task_cpu(idle, cpu);
5952
5953         rq->curr = rq->idle = idle;
5954 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5955         idle->oncpu = 1;
5956 #endif
5957         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5958
5959         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5960 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5961         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5962 #else
5963         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5964 #endif
5965         /*
5966          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5967          */
5968         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5969 }
5970
5971 /*
5972  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5973  * indicates which cpus entered this state. This is used
5974  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5975  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5976  * always be CPU_MASK_NONE.
5977  */
5978 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5979
5980 /*
5981  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5982  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5983  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5984  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5985  * number of CPUs.
5986  *
5987  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5988  */
5989 static inline void sched_init_granularity(void)
5990 {
5991         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5992         const unsigned long limit = 200000000;
5993
5994         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5995         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5996                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5997
5998         sysctl_sched_latency *= factor;
5999         if (sysctl_sched_latency > limit)
6000                 sysctl_sched_latency = limit;
6001
6002         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6003
6004         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6005 }
6006
6007 #ifdef CONFIG_SMP
6008 /*
6009  * This is how migration works:
6010  *
6011  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6012  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6013  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6014  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6015  *    thread off the CPU)
6016  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6017  *    task is still in the wrong runqueue.
6018  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6019  *    it and puts it into the right queue.
6020  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6021  * 7) we wake up and the migration is done.
6022  */
6023
6024 /*
6025  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6026  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6027  * is removed from the allowed bitmask.
6028  *
6029  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6030  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6031  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6032  */
6033 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
6034 {
6035         struct migration_req req;
6036         unsigned long flags;
6037         struct rq *rq;
6038         int ret = 0;
6039
6040         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6041         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
6042                 ret = -EINVAL;
6043                 goto out;
6044         }
6045
6046         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6047                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
6048                 ret = -EINVAL;
6049                 goto out;
6050         }
6051
6052         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6053                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6054         else {
6055                 p->cpus_allowed = *new_mask;
6056                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
6057         }
6058
6059         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6060         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
6061                 goto out;
6062
6063         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6064                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6065                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6066                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6067                 wait_for_completion(&req.done);
6068                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6069                 return 0;
6070         }
6071 out:
6072         task_rq_unlock(rq, &flags);
6073
6074         return ret;
6075 }
6076 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6077
6078 /*
6079  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6080  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6081  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6082  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6083  *
6084  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6085  * as the task is no longer on this CPU.
6086  *
6087  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6088  */
6089 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6090 {
6091         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6092         int ret = 0, on_rq;
6093
6094         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6095                 return ret;
6096
6097         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6098         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6099
6100         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6101         /* Already moved. */
6102         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6103                 goto done;
6104         /* Affinity changed (again). */
6105         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6106                 goto fail;
6107
6108         on_rq = p->se.on_rq;
6109         if (on_rq)
6110                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6111
6112         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6113         if (on_rq) {
6114                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6115                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6116         }
6117 done:
6118         ret = 1;
6119 fail:
6120         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6121         return ret;
6122 }
6123
6124 /*
6125  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6126  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6127  * another runqueue.
6128  */
6129 static int migration_thread(void *data)
6130 {
6131         int cpu = (long)data;
6132         struct rq *rq;
6133
6134         rq = cpu_rq(cpu);
6135         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6136
6137         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6138         while (!kthread_should_stop()) {
6139                 struct migration_req *req;
6140                 struct list_head *head;
6141
6142                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6143
6144                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6145                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6146                         goto wait_to_die;
6147                 }
6148
6149                 if (rq->active_balance) {
6150                         active_load_balance(rq, cpu);
6151                         rq->active_balance = 0;
6152                 }
6153
6154                 head = &rq->migration_queue;
6155
6156                 if (list_empty(head)) {
6157                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6158                         schedule();
6159                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6160                         continue;
6161                 }
6162                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6163                 list_del_init(head->next);
6164
6165                 spin_unlock(&rq->lock);
6166                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6167                 local_irq_enable();
6168
6169                 complete(&req->done);
6170         }
6171         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6172         return 0;
6173
6174 wait_to_die:
6175         /* Wait for kthread_stop */
6176         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6177         while (!kthread_should_stop()) {
6178                 schedule();
6179                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6180         }
6181         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6182         return 0;
6183 }
6184
6185 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6186
6187 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6188 {
6189         int ret;
6190
6191         local_irq_disable();
6192         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6193         local_irq_enable();
6194         return ret;
6195 }
6196
6197 /*
6198  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6199  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6200  */
6201 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6202 {
6203         unsigned long flags;
6204         cpumask_t mask;
6205         struct rq *rq;
6206         int dest_cpu;
6207
6208         do {
6209                 /* On same node? */
6210                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6211                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6212                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6213
6214                 /* On any allowed CPU? */
6215                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6216                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6217
6218                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6219                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6220                         cpumask_t cpus_allowed;
6221
6222                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6223                         /*
6224                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6225                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6226                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6227                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6228                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6229                          */
6230                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6231                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6232                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6233                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6234
6235                         /*
6236                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6237                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6238                          * leave kernel.
6239                          */
6240                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6241                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6242                                        "longer affine to cpu%d\n",
6243                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6244                         }
6245                 }
6246         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6247 }
6248
6249 /*
6250  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6251  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6252  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6253  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6254  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6255  */
6256 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6257 {
6258         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6259         unsigned long flags;
6260
6261         local_irq_save(flags);
6262         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6263         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6264         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6265         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6266         local_irq_restore(flags);
6267 }
6268
6269 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6270 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6271 {
6272         struct task_struct *p, *t;
6273
6274         read_lock(&tasklist_lock);
6275
6276         do_each_thread(t, p) {
6277                 if (p == current)
6278                         continue;
6279
6280                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6281                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6282         } while_each_thread(t, p);
6283
6284         read_unlock(&tasklist_lock);
6285 }
6286
6287 /*
6288  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6289  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6290  * Used by CPU offline code.
6291  */
6292 void sched_idle_next(void)
6293 {
6294         int this_cpu = smp_processor_id();
6295         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6296         struct task_struct *p = rq->idle;
6297         unsigned long flags;
6298
6299         /* cpu has to be offline */
6300         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6301
6302         /*
6303          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6304          * and interrupts disabled on the current cpu.
6305          */
6306         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6307
6308         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6309
6310         update_rq_clock(rq);
6311         activate_task(rq, p, 0);
6312
6313         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6314 }
6315
6316 /*
6317  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6318  * offline.
6319  */
6320 void idle_task_exit(void)
6321 {
6322         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6323
6324         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6325
6326         if (mm != &init_mm)
6327                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6328         mmdrop(mm);
6329 }
6330
6331 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6332 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6333 {
6334         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6335
6336         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6337         BUG_ON(!p->exit_state);
6338
6339         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6340         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6341
6342         get_task_struct(p);
6343
6344         /*
6345          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6346          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6347          * fine.
6348          */
6349         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6350         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6351         spin_lock_irq(&rq->lock);
6352
6353         put_task_struct(p);
6354 }
6355
6356 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6357 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6358 {
6359         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6360         struct task_struct *next;
6361
6362         for ( ; ; ) {
6363                 if (!rq->nr_running)
6364                         break;
6365                 update_rq_clock(rq);
6366                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6367                 if (!next)
6368                         break;
6369                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6370                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6371
6372         }
6373 }
6374 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6375
6376 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6377
6378 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6379         {
6380                 .procname       = "sched_domain",
6381                 .mode           = 0555,
6382         },
6383         {0, },
6384 };
6385
6386 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6387         {
6388                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6389                 .procname       = "kernel",
6390                 .mode           = 0555,
6391                 .child          = sd_ctl_dir,
6392         },
6393         {0, },
6394 };
6395
6396 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6397 {
6398         struct ctl_table *entry =
6399                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6400
6401         return entry;
6402 }
6403
6404 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6405 {
6406         struct ctl_table *entry;
6407
6408         /*
6409          * In the intermediate directories, both the child directory and
6410          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6411          * will always be set. In the lowest directory the names are
6412          * static strings and all have proc handlers.
6413          */
6414         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6415                 if (entry->child)
6416                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6417                 if (entry->proc_handler == NULL)
6418                         kfree(entry->procname);
6419         }
6420
6421         kfree(*tablep);
6422         *tablep = NULL;
6423 }
6424
6425 static void
6426 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6427                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6428                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6429 {
6430         entry->procname = procname;
6431         entry->data = data;
6432         entry->maxlen = maxlen;
6433         entry->mode = mode;
6434         entry->proc_handler = proc_handler;
6435 }
6436
6437 static struct ctl_table *
6438 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6439 {
6440         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6441
6442         if (table == NULL)
6443                 return NULL;
6444
6445         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6446                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6447         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6448                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6449         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6450                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6451         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6452                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6453         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6454                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6455         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6456                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6457         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6458                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6459         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6460                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6461         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6462                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6463         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6464                 &sd->cache_nice_tries,
6465                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6466         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6467                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6468         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6469                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6470         /* &table[12] is terminator */
6471
6472         return table;
6473 }
6474
6475 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6476 {
6477         struct ctl_table *entry, *table;
6478         struct sched_domain *sd;
6479         int domain_num = 0, i;
6480         char buf[32];
6481
6482         for_each_domain(cpu, sd)
6483                 domain_num++;
6484         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6485         if (table == NULL)
6486                 return NULL;
6487
6488         i = 0;
6489         for_each_domain(cpu, sd) {
6490                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6491                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6492                 entry->mode = 0555;
6493                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6494                 entry++;
6495                 i++;
6496         }
6497         return table;
6498 }
6499
6500 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6501 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6502 {
6503         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6504         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6505         char buf[32];
6506
6507         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6508         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6509
6510         if (entry == NULL)
6511                 return;
6512
6513         for_each_online_cpu(i) {
6514                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6515                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6516                 entry->mode = 0555;
6517                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6518                 entry++;
6519         }
6520
6521         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6522         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6523 }
6524
6525 /* may be called multiple times per register */
6526 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6527 {
6528         if (sd_sysctl_header)
6529                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6530         sd_sysctl_header = NULL;
6531         if (sd_ctl_dir[0].child)
6532                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6533 }
6534 #else
6535 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6536 {
6537 }
6538 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6539 {
6540 }
6541 #endif
6542
6543 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6544 {
6545         if (!rq->online) {
6546                 const struct sched_class *class;
6547
6548                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6549                 rq->online = 1;
6550
6551                 for_each_class(class) {
6552                         if (class->rq_online)
6553                                 class->rq_online(rq);
6554                 }
6555         }
6556 }
6557
6558 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6559 {
6560         if (rq->online) {
6561                 const struct sched_class *class;
6562
6563                 for_each_class(class) {
6564                         if (class->rq_offline)
6565                                 class->rq_offline(rq);
6566                 }
6567
6568                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6569                 rq->online = 0;
6570         }
6571 }
6572
6573 /*
6574  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6575  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6576  */
6577 static int __cpuinit
6578 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6579 {
6580         struct task_struct *p;
6581         int cpu = (long)hcpu;
6582         unsigned long flags;
6583         struct rq *rq;
6584
6585         switch (action) {
6586
6587         case CPU_UP_PREPARE:
6588         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6589                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6590                 if (IS_ERR(p))
6591                         return NOTIFY_BAD;
6592                 kthread_bind(p, cpu);
6593                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6594                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6595                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6596                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6597                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6598                 break;
6599
6600         case CPU_ONLINE:
6601         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6602                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6603                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6604
6605                 /* Update our root-domain */
6606                 rq = cpu_rq(cpu);
6607                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6608                 if (rq->rd) {
6609                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6610
6611                         set_rq_online(rq);
6612                 }
6613                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6614                 break;
6615
6616 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6617         case CPU_UP_CANCELED:
6618         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6619                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6620                         break;
6621                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6622                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6623                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6624                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6625                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6626                 break;
6627
6628         case CPU_DEAD:
6629         case CPU_DEAD_FROZEN:
6630                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6631                 migrate_live_tasks(cpu);
6632                 rq = cpu_rq(cpu);
6633                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6634                 rq->migration_thread = NULL;
6635                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6636                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6637                 update_rq_clock(rq);
6638                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6639                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6640                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6641                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6642                 migrate_dead_tasks(cpu);
6643                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6644                 cpuset_unlock();
6645                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6646                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6647
6648                 /*
6649                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6650                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6651                  * the requestors.
6652                  */
6653                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6654                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6655                         struct migration_req *req;
6656
6657                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6658                                          struct migration_req, list);
6659                         list_del_init(&req->list);
6660                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6661                         complete(&req->done);
6662                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6663                 }
6664                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6665                 break;
6666
6667         case CPU_DYING:
6668         case CPU_DYING_FROZEN:
6669                 /* Update our root-domain */
6670                 rq = cpu_rq(cpu);
6671                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6672                 if (rq->rd) {
6673                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6674                         set_rq_offline(rq);
6675                 }
6676                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6677                 break;
6678 #endif
6679         }
6680         return NOTIFY_OK;
6681 }
6682
6683 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6684  * happens before everything else.
6685  */
6686 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6687         .notifier_call = migration_call,
6688         .priority = 10
6689 };
6690
6691 static int __init migration_init(void)
6692 {
6693         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6694         int err;
6695
6696         /* Start one for the boot CPU: */
6697         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6698         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6699         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6700         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6701
6702         return err;
6703 }
6704 early_initcall(migration_init);
6705 #endif
6706
6707 #ifdef CONFIG_SMP
6708
6709 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6710
6711 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6712 {
6713         switch (lvl) {
6714         case SD_LV_NONE:
6715                         return "NONE";
6716         case SD_LV_SIBLING:
6717                         return "SIBLING";
6718         case SD_LV_MC:
6719                         return "MC";
6720         case SD_LV_CPU:
6721                         return "CPU";
6722         case SD_LV_NODE:
6723                         return "NODE";
6724         case SD_LV_ALLNODES:
6725                         return "ALLNODES";
6726         case SD_LV_MAX:
6727                         return "MAX";
6728
6729         }
6730         return "MAX";
6731 }
6732
6733 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6734                                   cpumask_t *groupmask)
6735 {
6736         struct sched_group *group = sd->groups;
6737         char str[256];
6738
6739         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6740         cpus_clear(*groupmask);
6741
6742         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6743
6744         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6745                 printk("does not load-balance\n");
6746                 if (sd->parent)
6747                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6748                                         " has parent");
6749                 return -1;
6750         }
6751
6752         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6753                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6754
6755         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6756                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6757                                 "CPU%d\n", cpu);
6758         }
6759         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6760                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6761                                 " CPU%d\n", cpu);
6762         }
6763
6764         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6765         do {
6766                 if (!group) {
6767                         printk("\n");
6768                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6769                         break;
6770                 }
6771
6772                 if (!group->__cpu_power) {
6773                         printk(KERN_CONT "\n");
6774                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6775                                         "set\n");
6776                         break;
6777                 }
6778
6779                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6780                         printk(KERN_CONT "\n");
6781                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6782                         break;
6783                 }
6784
6785                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6786                         printk(KERN_CONT "\n");
6787                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6788                         break;
6789                 }
6790
6791                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6792
6793                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6794                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6795
6796                 group = group->next;
6797         } while (group != sd->groups);
6798         printk(KERN_CONT "\n");
6799
6800         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6801                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6802
6803         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6804                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6805                         "of domain->span\n");
6806         return 0;
6807 }
6808
6809 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6810 {
6811         cpumask_t *groupmask;
6812         int level = 0;
6813
6814         if (!sd) {
6815                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6816                 return;
6817         }
6818
6819         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6820
6821         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6822         if (!groupmask) {
6823                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6824                 return;
6825         }
6826
6827         for (;;) {
6828                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6829                         break;
6830                 level++;
6831                 sd = sd->parent;
6832                 if (!sd)
6833                         break;
6834         }
6835         kfree(groupmask);
6836 }
6837 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6838 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } whil