Merge commit 'v2.6.28-rc7' into tracing/core
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128 /*
129  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
130  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
131  */
132 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
133 {
134         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
135 }
136
137 /*
138  * Each time a sched group cpu_power is changed,
139  * we must compute its reciprocal value
140  */
141 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
142 {
143         sg->__cpu_power += val;
144         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
145 }
146 #endif
147
148 static inline int rt_policy(int policy)
149 {
150         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
151                 return 1;
152         return 0;
153 }
154
155 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
156 {
157         return rt_policy(p->policy);
158 }
159
160 /*
161  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
162  */
163 struct rt_prio_array {
164         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
165         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
166 };
167
168 struct rt_bandwidth {
169         /* nests inside the rq lock: */
170         spinlock_t              rt_runtime_lock;
171         ktime_t                 rt_period;
172         u64                     rt_runtime;
173         struct hrtimer          rt_period_timer;
174 };
175
176 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
177
178 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
179
180 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
181 {
182         struct rt_bandwidth *rt_b =
183                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
184         ktime_t now;
185         int overrun;
186         int idle = 0;
187
188         for (;;) {
189                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
190                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
191
192                 if (!overrun)
193                         break;
194
195                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
196         }
197
198         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
199 }
200
201 static
202 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
203 {
204         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
205         rt_b->rt_runtime = runtime;
206
207         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
208
209         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
210                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
211         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
212         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
213 }
214
215 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
216 {
217         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         ktime_t now;
223
224         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
225                 return;
226
227         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
228                 return;
229
230         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231         for (;;) {
232                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
233                         break;
234
235                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
236                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
237                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
238                                 HRTIMER_MODE_ABS);
239         }
240         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
241 }
242
243 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
244 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
245 {
246         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
247 }
248 #endif
249
250 /*
251  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
252  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
253  */
254 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
255
256 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
257
258 #include <linux/cgroup.h>
259
260 struct cfs_rq;
261
262 static LIST_HEAD(task_groups);
263
264 /* task group related information */
265 struct task_group {
266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
267         struct cgroup_subsys_state css;
268 #endif
269
270 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
271         /* schedulable entities of this group on each cpu */
272         struct sched_entity **se;
273         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
274         struct cfs_rq **cfs_rq;
275         unsigned long shares;
276 #endif
277
278 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
279         struct sched_rt_entity **rt_se;
280         struct rt_rq **rt_rq;
281
282         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
283 #endif
284
285         struct rcu_head rcu;
286         struct list_head list;
287
288         struct task_group *parent;
289         struct list_head siblings;
290         struct list_head children;
291 };
292
293 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
294
295 /*
296  * Root task group.
297  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
298  *      be a child to this group.
299  */
300 struct task_group root_task_group;
301
302 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
303 /* Default task group's sched entity on each cpu */
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
305 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
306 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
307 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
308
309 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
310 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
311 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
312 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
313 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
314 #define root_task_group init_task_group
315 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
316
317 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
318  * a task group's cpu shares.
319  */
320 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
321
322 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
323 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /*
330  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
331  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
332  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
333  * too large, so as the shares value of a task group.
334  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
335  *  limitation from this.)
336  */
337 #define MIN_SHARES      2
338 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
339
340 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
341 #endif
342
343 /* Default task group.
344  *      Every task in system belong to this group at bootup.
345  */
346 struct task_group init_task_group;
347
348 /* return group to which a task belongs */
349 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
350 {
351         struct task_group *tg;
352
353 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
354         tg = p->user->tg;
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
457 #endif
458 #ifdef CONFIG_SMP
459         unsigned long rt_nr_migratory;
460         int overloaded;
461 #endif
462         int rt_throttled;
463         u64 rt_time;
464         u64 rt_runtime;
465         /* Nests inside the rq lock: */
466         spinlock_t rt_runtime_lock;
467
468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
469         unsigned long rt_nr_boosted;
470
471         struct rq *rq;
472         struct list_head leaf_rt_rq_list;
473         struct task_group *tg;
474         struct sched_rt_entity *rt_se;
475 #endif
476 };
477
478 #ifdef CONFIG_SMP
479
480 /*
481  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
482  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
483  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
484  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
485  * object.
486  *
487  */
488 struct root_domain {
489         atomic_t refcount;
490         cpumask_t span;
491         cpumask_t online;
492
493         /*
494          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
495          * one runnable RT task.
496          */
497         cpumask_t rto_mask;
498         atomic_t rto_count;
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         struct cpupri cpupri;
501 #endif
502 };
503
504 /*
505  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
506  * members (mimicking the global state we have today).
507  */
508 static struct root_domain def_root_domain;
509
510 #endif
511
512 /*
513  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
514  *
515  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
516  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
517  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
518  */
519 struct rq {
520         /* runqueue lock: */
521         spinlock_t lock;
522
523         /*
524          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
525          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
526          */
527         unsigned long nr_running;
528         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
529         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
530         unsigned char idle_at_tick;
531 #ifdef CONFIG_NO_HZ
532         unsigned long last_tick_seen;
533         unsigned char in_nohz_recently;
534 #endif
535         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
536         struct load_weight load;
537         unsigned long nr_load_updates;
538         u64 nr_switches;
539
540         struct cfs_rq cfs;
541         struct rt_rq rt;
542
543 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
544         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
545         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
546 #endif
547 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
548         struct list_head leaf_rt_rq_list;
549 #endif
550
551         /*
552          * This is part of a global counter where only the total sum
553          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
554          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
555          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
556          */
557         unsigned long nr_uninterruptible;
558
559         struct task_struct *curr, *idle;
560         unsigned long next_balance;
561         struct mm_struct *prev_mm;
562
563         u64 clock;
564
565         atomic_t nr_iowait;
566
567 #ifdef CONFIG_SMP
568         struct root_domain *rd;
569         struct sched_domain *sd;
570
571         /* For active balancing */
572         int active_balance;
573         int push_cpu;
574         /* cpu of this runqueue: */
575         int cpu;
576         int online;
577
578         unsigned long avg_load_per_task;
579
580         struct task_struct *migration_thread;
581         struct list_head migration_queue;
582 #endif
583
584 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
585 #ifdef CONFIG_SMP
586         int hrtick_csd_pending;
587         struct call_single_data hrtick_csd;
588 #endif
589         struct hrtimer hrtick_timer;
590 #endif
591
592 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
593         /* latency stats */
594         struct sched_info rq_sched_info;
595
596         /* sys_sched_yield() stats */
597         unsigned int yld_exp_empty;
598         unsigned int yld_act_empty;
599         unsigned int yld_both_empty;
600         unsigned int yld_count;
601
602         /* schedule() stats */
603         unsigned int sched_switch;
604         unsigned int sched_count;
605         unsigned int sched_goidle;
606
607         /* try_to_wake_up() stats */
608         unsigned int ttwu_count;
609         unsigned int ttwu_local;
610
611         /* BKL stats */
612         unsigned int bkl_count;
613 #endif
614 };
615
616 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
617
618 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
619 {
620         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
621 }
622
623 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
624 {
625 #ifdef CONFIG_SMP
626         return rq->cpu;
627 #else
628         return 0;
629 #endif
630 }
631
632 /*
633  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
634  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
635  *
636  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
637  * preempt-disabled sections.
638  */
639 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
640         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
641
642 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
643 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
644 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
645 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
646
647 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
648 {
649         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
650 }
651
652 /*
653  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
654  */
655 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
656 # define const_debug __read_mostly
657 #else
658 # define const_debug static const
659 #endif
660
661 /**
662  * runqueue_is_locked
663  *
664  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
665  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
666  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
667  */
668 int runqueue_is_locked(void)
669 {
670         int cpu = get_cpu();
671         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
672         int ret;
673
674         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
675         put_cpu();
676         return ret;
677 }
678
679 /*
680  * Debugging: various feature bits
681  */
682
683 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
684         __SCHED_FEAT_##name ,
685
686 enum {
687 #include "sched_features.h"
688 };
689
690 #undef SCHED_FEAT
691
692 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
693         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
694
695 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
696 #include "sched_features.h"
697         0;
698
699 #undef SCHED_FEAT
700
701 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
702 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
703         #name ,
704
705 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
706 #include "sched_features.h"
707         NULL
708 };
709
710 #undef SCHED_FEAT
711
712 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
713 {
714         filp->private_data = inode->i_private;
715         return 0;
716 }
717
718 static ssize_t
719 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
720                 size_t cnt, loff_t *ppos)
721 {
722         char *buf;
723         int r = 0;
724         int len = 0;
725         int i;
726
727         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
728                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
729                 len += 4;
730         }
731
732         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
733         if (!buf)
734                 return -ENOMEM;
735
736         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
737                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
738                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
739                 else
740                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
741         }
742
743         r += sprintf(buf + r, "\n");
744         WARN_ON(r >= len + 2);
745
746         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
747
748         kfree(buf);
749
750         return r;
751 }
752
753 static ssize_t
754 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
755                 size_t cnt, loff_t *ppos)
756 {
757         char buf[64];
758         char *cmp = buf;
759         int neg = 0;
760         int i;
761
762         if (cnt > 63)
763                 cnt = 63;
764
765         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
766                 return -EFAULT;
767
768         buf[cnt] = 0;
769
770         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
771                 neg = 1;
772                 cmp += 3;
773         }
774
775         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
776                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
777
778                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
779                         if (neg)
780                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
781                         else
782                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
783                         break;
784                 }
785         }
786
787         if (!sched_feat_names[i])
788                 return -EINVAL;
789
790         filp->f_pos += cnt;
791
792         return cnt;
793 }
794
795 static struct file_operations sched_feat_fops = {
796         .open   = sched_feat_open,
797         .read   = sched_feat_read,
798         .write  = sched_feat_write,
799 };
800
801 static __init int sched_init_debug(void)
802 {
803         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
804                         &sched_feat_fops);
805
806         return 0;
807 }
808 late_initcall(sched_init_debug);
809
810 #endif
811
812 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
813
814 /*
815  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
816  * Limited because this is done with IRQs disabled.
817  */
818 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
819
820 /*
821  * ratelimit for updating the group shares.
822  * default: 0.25ms
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
825
826 /*
827  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
828  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
829  * default: 4
830  */
831 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
832
833 /*
834  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
835  * default: 1s
836  */
837 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
838
839 static __read_mostly int scheduler_running;
840
841 /*
842  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
843  * default: 0.95s
844  */
845 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
846
847 static inline u64 global_rt_period(void)
848 {
849         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
850 }
851
852 static inline u64 global_rt_runtime(void)
853 {
854         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
855                 return RUNTIME_INF;
856
857         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
858 }
859
860 #ifndef prepare_arch_switch
861 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
862 #endif
863 #ifndef finish_arch_switch
864 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
865 #endif
866
867 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         return rq->curr == p;
870 }
871
872 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
873 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875         return task_current(rq, p);
876 }
877
878 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
879 {
880 }
881
882 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
883 {
884 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
885         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
886         rq->lock.owner = current;
887 #endif
888         /*
889          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
890          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
891          * prev into current:
892          */
893         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
894
895         spin_unlock_irq(&rq->lock);
896 }
897
898 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
899 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         return p->oncpu;
903 #else
904         return task_current(rq, p);
905 #endif
906 }
907
908 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
909 {
910 #ifdef CONFIG_SMP
911         /*
912          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
913          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
914          * here.
915          */
916         next->oncpu = 1;
917 #endif
918 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
919         spin_unlock_irq(&rq->lock);
920 #else
921         spin_unlock(&rq->lock);
922 #endif
923 }
924
925 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
926 {
927 #ifdef CONFIG_SMP
928         /*
929          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
930          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
931          * finished.
932          */
933         smp_wmb();
934         prev->oncpu = 0;
935 #endif
936 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
937         local_irq_enable();
938 #endif
939 }
940 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
941
942 /*
943  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
944  * Must be called interrupts disabled.
945  */
946 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
947         __acquires(rq->lock)
948 {
949         for (;;) {
950                 struct rq *rq = task_rq(p);
951                 spin_lock(&rq->lock);
952                 if (likely(rq == task_rq(p)))
953                         return rq;
954                 spin_unlock(&rq->lock);
955         }
956 }
957
958 /*
959  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
960  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
961  * explicitly disabling preemption.
962  */
963 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
964         __acquires(rq->lock)
965 {
966         struct rq *rq;
967
968         for (;;) {
969                 local_irq_save(*flags);
970                 rq = task_rq(p);
971                 spin_lock(&rq->lock);
972                 if (likely(rq == task_rq(p)))
973                         return rq;
974                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
975         }
976 }
977
978 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
979 {
980         struct rq *rq = task_rq(p);
981
982         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
983         spin_unlock_wait(&rq->lock);
984 }
985
986 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
987         __releases(rq->lock)
988 {
989         spin_unlock(&rq->lock);
990 }
991
992 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
993         __releases(rq->lock)
994 {
995         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996 }
997
998 /*
999  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1000  */
1001 static struct rq *this_rq_lock(void)
1002         __acquires(rq->lock)
1003 {
1004         struct rq *rq;
1005
1006         local_irq_disable();
1007         rq = this_rq();
1008         spin_lock(&rq->lock);
1009
1010         return rq;
1011 }
1012
1013 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1014 /*
1015  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1016  *
1017  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1018  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1019  * reschedule event.
1020  *
1021  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1022  * rq->lock.
1023  */
1024
1025 /*
1026  * Use hrtick when:
1027  *  - enabled by features
1028  *  - hrtimer is actually high res
1029  */
1030 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1031 {
1032         if (!sched_feat(HRTICK))
1033                 return 0;
1034         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1035                 return 0;
1036         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1037 }
1038
1039 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1040 {
1041         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1042                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1043 }
1044
1045 /*
1046  * High-resolution timer tick.
1047  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1048  */
1049 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1050 {
1051         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1052
1053         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1054
1055         spin_lock(&rq->lock);
1056         update_rq_clock(rq);
1057         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1058         spin_unlock(&rq->lock);
1059
1060         return HRTIMER_NORESTART;
1061 }
1062
1063 #ifdef CONFIG_SMP
1064 /*
1065  * called from hardirq (IPI) context
1066  */
1067 static void __hrtick_start(void *arg)
1068 {
1069         struct rq *rq = arg;
1070
1071         spin_lock(&rq->lock);
1072         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1073         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1074         spin_unlock(&rq->lock);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * Called to set the hrtick timer state.
1079  *
1080  * called with rq->lock held and irqs disabled
1081  */
1082 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1083 {
1084         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1085         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1086
1087         hrtimer_set_expires(timer, time);
1088
1089         if (rq == this_rq()) {
1090                 hrtimer_restart(timer);
1091         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1092                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1093                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1094         }
1095 }
1096
1097 static int
1098 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1099 {
1100         int cpu = (int)(long)hcpu;
1101
1102         switch (action) {
1103         case CPU_UP_CANCELED:
1104         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1105         case CPU_DOWN_PREPARE:
1106         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1107         case CPU_DEAD:
1108         case CPU_DEAD_FROZEN:
1109                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1110                 return NOTIFY_OK;
1111         }
1112
1113         return NOTIFY_DONE;
1114 }
1115
1116 static __init void init_hrtick(void)
1117 {
1118         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1119 }
1120 #else
1121 /*
1122  * Called to set the hrtick timer state.
1123  *
1124  * called with rq->lock held and irqs disabled
1125  */
1126 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1127 {
1128         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1129 }
1130
1131 static inline void init_hrtick(void)
1132 {
1133 }
1134 #endif /* CONFIG_SMP */
1135
1136 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1137 {
1138 #ifdef CONFIG_SMP
1139         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1140
1141         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1142         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1143         rq->hrtick_csd.info = rq;
1144 #endif
1145
1146         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1147         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1148         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1149 }
1150 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1151 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1152 {
1153 }
1154
1155 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1156 {
1157 }
1158
1159 static inline void init_hrtick(void)
1160 {
1161 }
1162 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1163
1164 /*
1165  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1166  *
1167  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1168  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1169  * the target CPU.
1170  */
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172
1173 #ifndef tsk_is_polling
1174 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1175 #endif
1176
1177 static void resched_task(struct task_struct *p)
1178 {
1179         int cpu;
1180
1181         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1182
1183         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1184                 return;
1185
1186         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1187
1188         cpu = task_cpu(p);
1189         if (cpu == smp_processor_id())
1190                 return;
1191
1192         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1193         smp_mb();
1194         if (!tsk_is_polling(p))
1195                 smp_send_reschedule(cpu);
1196 }
1197
1198 static void resched_cpu(int cpu)
1199 {
1200         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1201         unsigned long flags;
1202
1203         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1204                 return;
1205         resched_task(cpu_curr(cpu));
1206         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1207 }
1208
1209 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1210 /*
1211  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1212  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1213  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1214  * idle system the next event might even be infinite time into the
1215  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1216  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1217  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1218  * wheel for the next timer event.
1219  */
1220 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1221 {
1222         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1223
1224         if (cpu == smp_processor_id())
1225                 return;
1226
1227         /*
1228          * This is safe, as this function is called with the timer
1229          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1230          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1231          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1232          * timer into account automatically.
1233          */
1234         if (rq->curr != rq->idle)
1235                 return;
1236
1237         /*
1238          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1239          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1240          * idle task through an additional NOOP schedule()
1241          */
1242         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1243
1244         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1245         smp_mb();
1246         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1247                 smp_send_reschedule(cpu);
1248 }
1249 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1250
1251 #else /* !CONFIG_SMP */
1252 static void resched_task(struct task_struct *p)
1253 {
1254         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1255         set_tsk_need_resched(p);
1256 }
1257 #endif /* CONFIG_SMP */
1258
1259 #if BITS_PER_LONG == 32
1260 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1261 #else
1262 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1263 #endif
1264
1265 #define WMULT_SHIFT     32
1266
1267 /*
1268  * Shift right and round:
1269  */
1270 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1271
1272 /*
1273  * delta *= weight / lw
1274  */
1275 static unsigned long
1276 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1277                 struct load_weight *lw)
1278 {
1279         u64 tmp;
1280
1281         if (!lw->inv_weight) {
1282                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1283                         lw->inv_weight = 1;
1284                 else
1285                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1286                                 / (lw->weight+1);
1287         }
1288
1289         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1290         /*
1291          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1292          */
1293         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1294                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1295                         WMULT_SHIFT/2);
1296         else
1297                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1298
1299         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1300 }
1301
1302 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1303 {
1304         lw->weight += inc;
1305         lw->inv_weight = 0;
1306 }
1307
1308 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1309 {
1310         lw->weight -= dec;
1311         lw->inv_weight = 0;
1312 }
1313
1314 /*
1315  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1316  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1317  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1318  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1319  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1320  * slice expiry etc.
1321  */
1322
1323 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1324 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1325
1326 /*
1327  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1328  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1329  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1330  * that remained on nice 0.
1331  *
1332  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1333  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1334  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1335  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1336  * the relative distance between them is ~25%.)
1337  */
1338 static const int prio_to_weight[40] = {
1339  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1340  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1341  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1342  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1343  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1344  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1345  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1346  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1347 };
1348
1349 /*
1350  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1351  *
1352  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1353  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1354  * into multiplications:
1355  */
1356 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1357  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1358  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1359  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1360  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1361  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1362  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1363  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1364  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1365 };
1366
1367 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1368
1369 /*
1370  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1371  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1372  * structures to the load-balancing proper:
1373  */
1374 struct rq_iterator {
1375         void *arg;
1376         struct task_struct *(*start)(void *);
1377         struct task_struct *(*next)(void *);
1378 };
1379
1380 #ifdef CONFIG_SMP
1381 static unsigned long
1382 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1383               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1384               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1385               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1386
1387 static int
1388 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1389                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1390                    struct rq_iterator *iterator);
1391 #endif
1392
1393 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1394 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1395 #else
1396 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1397 #endif
1398
1399 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1400 {
1401         update_load_add(&rq->load, load);
1402 }
1403
1404 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1405 {
1406         update_load_sub(&rq->load, load);
1407 }
1408
1409 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1410 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1411
1412 /*
1413  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1414  * leaving it for the final time.
1415  */
1416 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1417 {
1418         struct task_group *parent, *child;
1419         int ret;
1420
1421         rcu_read_lock();
1422         parent = &root_task_group;
1423 down:
1424         ret = (*down)(parent, data);
1425         if (ret)
1426                 goto out_unlock;
1427         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1428                 parent = child;
1429                 goto down;
1430
1431 up:
1432                 continue;
1433         }
1434         ret = (*up)(parent, data);
1435         if (ret)
1436                 goto out_unlock;
1437
1438         child = parent;
1439         parent = parent->parent;
1440         if (parent)
1441                 goto up;
1442 out_unlock:
1443         rcu_read_unlock();
1444
1445         return ret;
1446 }
1447
1448 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1449 {
1450         return 0;
1451 }
1452 #endif
1453
1454 #ifdef CONFIG_SMP
1455 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1456 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1457 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1458
1459 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1460 {
1461         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1462         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1463
1464         if (nr_running)
1465                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1466         else
1467                 rq->avg_load_per_task = 0;
1468
1469         return rq->avg_load_per_task;
1470 }
1471
1472 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1473
1474 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1475
1476 /*
1477  * Calculate and set the cpu's group shares.
1478  */
1479 static void
1480 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1481                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1482 {
1483         int boost = 0;
1484         unsigned long shares;
1485         unsigned long rq_weight;
1486
1487         if (!tg->se[cpu])
1488                 return;
1489
1490         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1491
1492         /*
1493          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1494          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1495          * get delayed by group starvation.
1496          */
1497         if (!rq_weight) {
1498                 boost = 1;
1499                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1500         }
1501
1502         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1503                 rq_weight = sd_rq_weight;
1504
1505         /*
1506          *           \Sum shares * rq_weight
1507          * shares =  -----------------------
1508          *               \Sum rq_weight
1509          *
1510          */
1511         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1512         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1513
1514         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1515                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1516                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1517                 unsigned long flags;
1518
1519                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1520                 /*
1521                  * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1522                  */
1523                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1524                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1525
1526                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1527                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1528         }
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1533  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1534  * parent group depends on the shares of its child groups.
1535  */
1536 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1537 {
1538         unsigned long rq_weight = 0;
1539         unsigned long shares = 0;
1540         struct sched_domain *sd = data;
1541         int i;
1542
1543         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1544                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1545                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1546         }
1547
1548         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1549                 shares = tg->shares;
1550
1551         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1552                 shares = tg->shares;
1553
1554         if (!rq_weight)
1555                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1556
1557         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1558                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1559
1560         return 0;
1561 }
1562
1563 /*
1564  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1565  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1566  * group is a fraction of its parents load.
1567  */
1568 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1569 {
1570         unsigned long load;
1571         long cpu = (long)data;
1572
1573         if (!tg->parent) {
1574                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1575         } else {
1576                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1577                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1578                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1579         }
1580
1581         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1582
1583         return 0;
1584 }
1585
1586 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1587 {
1588         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1589         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1590
1591         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1592                 sd->last_update = now;
1593                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1594         }
1595 }
1596
1597 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1598 {
1599         spin_unlock(&rq->lock);
1600         update_shares(sd);
1601         spin_lock(&rq->lock);
1602 }
1603
1604 static void update_h_load(long cpu)
1605 {
1606         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1607 }
1608
1609 #else
1610
1611 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1612 {
1613 }
1614
1615 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1616 {
1617 }
1618
1619 #endif
1620
1621 #endif
1622
1623 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1624 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1625 {
1626 #ifdef CONFIG_SMP
1627         cfs_rq->shares = shares;
1628 #endif
1629 }
1630 #endif
1631
1632 #include "sched_stats.h"
1633 #include "sched_idletask.c"
1634 #include "sched_fair.c"
1635 #include "sched_rt.c"
1636 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1637 # include "sched_debug.c"
1638 #endif
1639
1640 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1641 #define for_each_class(class) \
1642    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1643
1644 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1645 {
1646         rq->nr_running++;
1647 }
1648
1649 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1650 {
1651         rq->nr_running--;
1652 }
1653
1654 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1655 {
1656         if (task_has_rt_policy(p)) {
1657                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1658                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1659                 return;
1660         }
1661
1662         /*
1663          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1664          */
1665         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1666                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1667                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1668                 return;
1669         }
1670
1671         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1672         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1673 }
1674
1675 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1676 {
1677         s64 diff = sample - *avg;
1678         *avg += diff >> 3;
1679 }
1680
1681 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1682 {
1683         sched_info_queued(p);
1684         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1685         p->se.on_rq = 1;
1686 }
1687
1688 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1689 {
1690         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1691                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1692                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1693                 p->se.last_wakeup = 0;
1694         }
1695
1696         sched_info_dequeued(p);
1697         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1698         p->se.on_rq = 0;
1699 }
1700
1701 /*
1702  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1703  */
1704 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1705 {
1706         return p->static_prio;
1707 }
1708
1709 /*
1710  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1711  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1712  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1713  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1714  * estimator recalculates.
1715  */
1716 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1717 {
1718         int prio;
1719
1720         if (task_has_rt_policy(p))
1721                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1722         else
1723                 prio = __normal_prio(p);
1724         return prio;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1729  * taken into account by the scheduler. This value might
1730  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1731  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1732  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1733  */
1734 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1735 {
1736         p->normal_prio = normal_prio(p);
1737         /*
1738          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1739          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1740          * to the normal priority:
1741          */
1742         if (!rt_prio(p->prio))
1743                 return p->normal_prio;
1744         return p->prio;
1745 }
1746
1747 /*
1748  * activate_task - move a task to the runqueue.
1749  */
1750 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1751 {
1752         if (task_contributes_to_load(p))
1753                 rq->nr_uninterruptible--;
1754
1755         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1756         inc_nr_running(rq);
1757 }
1758
1759 /*
1760  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1761  */
1762 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1763 {
1764         if (task_contributes_to_load(p))
1765                 rq->nr_uninterruptible++;
1766
1767         dequeue_task(rq, p, sleep);
1768         dec_nr_running(rq);
1769 }
1770
1771 /**
1772  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1773  * @p: the task in question.
1774  */
1775 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1776 {
1777         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1778 }
1779
1780 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1781 {
1782         set_task_rq(p, cpu);
1783 #ifdef CONFIG_SMP
1784         /*
1785          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1786          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1787          * per-task data have been completed by this moment.
1788          */
1789         smp_wmb();
1790         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1791 #endif
1792 }
1793
1794 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1795                                        const struct sched_class *prev_class,
1796                                        int oldprio, int running)
1797 {
1798         if (prev_class != p->sched_class) {
1799                 if (prev_class->switched_from)
1800                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1801                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1802         } else
1803                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1804 }
1805
1806 #ifdef CONFIG_SMP
1807
1808 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1809 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1810 {
1811         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Is this task likely cache-hot:
1816  */
1817 static int
1818 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1819 {
1820         s64 delta;
1821
1822         /*
1823          * Buddy candidates are cache hot:
1824          */
1825         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1826                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1827                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1828                 return 1;
1829
1830         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1831                 return 0;
1832
1833         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1834                 return 1;
1835         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1836                 return 0;
1837
1838         delta = now - p->se.exec_start;
1839
1840         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1841 }
1842
1843
1844 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1845 {
1846         int old_cpu = task_cpu(p);
1847         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1848         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1849                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1850         u64 clock_offset;
1851
1852         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1853
1854 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1855         if (p->se.wait_start)
1856                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1857         if (p->se.sleep_start)
1858                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1859         if (p->se.block_start)
1860                 p->se.block_start -= clock_offset;
1861         if (old_cpu != new_cpu) {
1862                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1863                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1864                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1865         }
1866 #endif
1867         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1868                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1869
1870         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1871 }
1872
1873 struct migration_req {
1874         struct list_head list;
1875
1876         struct task_struct *task;
1877         int dest_cpu;
1878
1879         struct completion done;
1880 };
1881
1882 /*
1883  * The task's runqueue lock must be held.
1884  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1885  */
1886 static int
1887 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1888 {
1889         struct rq *rq = task_rq(p);
1890
1891         /*
1892          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1893          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1894          */
1895         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1896                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1897                 return 0;
1898         }
1899
1900         init_completion(&req->done);
1901         req->task = p;
1902         req->dest_cpu = dest_cpu;
1903         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1904
1905         return 1;
1906 }
1907
1908 /*
1909  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1910  *
1911  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1912  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1913  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1914  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1915  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1916  * @p has remained unscheduled the whole time.
1917  *
1918  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1919  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1920  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1921  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1922  * waiting to become inactive.
1923  */
1924 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1925 {
1926         unsigned long flags;
1927         int running, on_rq;
1928         unsigned long ncsw;
1929         struct rq *rq;
1930
1931         for (;;) {
1932                 /*
1933                  * We do the initial early heuristics without holding
1934                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1935                  * the runqueue lock when things look like they will
1936                  * work out!
1937                  */
1938                 rq = task_rq(p);
1939
1940                 /*
1941                  * If the task is actively running on another CPU
1942                  * still, just relax and busy-wait without holding
1943                  * any locks.
1944                  *
1945                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1946                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1947                  * But we don't care, since "task_running()" will
1948                  * return false if the runqueue has changed and p
1949                  * is actually now running somewhere else!
1950                  */
1951                 while (task_running(rq, p)) {
1952                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1953                                 return 0;
1954                         cpu_relax();
1955                 }
1956
1957                 /*
1958                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1959                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1960                  * just go back and repeat.
1961                  */
1962                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1963                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1964                 running = task_running(rq, p);
1965                 on_rq = p->se.on_rq;
1966                 ncsw = 0;
1967                 if (!match_state || p->state == match_state)
1968                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1969                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1970
1971                 /*
1972                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1973                  */
1974                 if (unlikely(!ncsw))
1975                         break;
1976
1977                 /*
1978                  * Was it really running after all now that we
1979                  * checked with the proper locks actually held?
1980                  *
1981                  * Oops. Go back and try again..
1982                  */
1983                 if (unlikely(running)) {
1984                         cpu_relax();
1985                         continue;
1986                 }
1987
1988                 /*
1989                  * It's not enough that it's not actively running,
1990                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1991                  * preempted!
1992                  *
1993                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1994                  * running right now), it's preempted, and we should
1995                  * yield - it could be a while.
1996                  */
1997                 if (unlikely(on_rq)) {
1998                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1999                         continue;
2000                 }
2001
2002                 /*
2003                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2004                  * runnable, which means that it will never become
2005                  * running in the future either. We're all done!
2006                  */
2007                 break;
2008         }
2009
2010         return ncsw;
2011 }
2012
2013 /***
2014  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2015  * @p: the to-be-kicked thread
2016  *
2017  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2018  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2019  *
2020  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2021  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2022  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2023  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2024  * achieved as well.
2025  */
2026 void kick_process(struct task_struct *p)
2027 {
2028         int cpu;
2029
2030         preempt_disable();
2031         cpu = task_cpu(p);
2032         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2033                 smp_send_reschedule(cpu);
2034         preempt_enable();
2035 }
2036
2037 /*
2038  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2039  * according to the scheduling class and "nice" value.
2040  *
2041  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2042  * balance conservatively.
2043  */
2044 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2045 {
2046         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2047         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2048
2049         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2050                 return total;
2051
2052         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2057  * according to the scheduling class and "nice" value.
2058  */
2059 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2060 {
2061         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2062         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2063
2064         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2065                 return total;
2066
2067         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2068 }
2069
2070 /*
2071  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2072  * domain.
2073  */
2074 static struct sched_group *
2075 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2076 {
2077         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2078         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2079         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2080         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2081
2082         do {
2083                 unsigned long load, avg_load;
2084                 int local_group;
2085                 int i;
2086
2087                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2088                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2089                         continue;
2090
2091                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2092
2093                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2094                 avg_load = 0;
2095
2096                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2097                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2098                         if (local_group)
2099                                 load = source_load(i, load_idx);
2100                         else
2101                                 load = target_load(i, load_idx);
2102
2103                         avg_load += load;
2104                 }
2105
2106                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2107                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2108                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2109
2110                 if (local_group) {
2111                         this_load = avg_load;
2112                         this = group;
2113                 } else if (avg_load < min_load) {
2114                         min_load = avg_load;
2115                         idlest = group;
2116                 }
2117         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2118
2119         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2120                 return NULL;
2121         return idlest;
2122 }
2123
2124 /*
2125  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2126  */
2127 static int
2128 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2129                 cpumask_t *tmp)
2130 {
2131         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2132         int idlest = -1;
2133         int i;
2134
2135         /* Traverse only the allowed CPUs */
2136         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2137
2138         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2139                 load = weighted_cpuload(i);
2140
2141                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2142                         min_load = load;
2143                         idlest = i;
2144                 }
2145         }
2146
2147         return idlest;
2148 }
2149
2150 /*
2151  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2152  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2153  * SD_BALANCE_EXEC.
2154  *
2155  * Balance, ie. select the least loaded group.
2156  *
2157  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2158  *
2159  * preempt must be disabled.
2160  */
2161 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2162 {
2163         struct task_struct *t = current;
2164         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2165
2166         for_each_domain(cpu, tmp) {
2167                 /*
2168                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2169                  */
2170                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2171                         break;
2172                 if (tmp->flags & flag)
2173                         sd = tmp;
2174         }
2175
2176         if (sd)
2177                 update_shares(sd);
2178
2179         while (sd) {
2180                 cpumask_t span, tmpmask;
2181                 struct sched_group *group;
2182                 int new_cpu, weight;
2183
2184                 if (!(sd->flags & flag)) {
2185                         sd = sd->child;
2186                         continue;
2187                 }
2188
2189                 span = sd->span;
2190                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2191                 if (!group) {
2192                         sd = sd->child;
2193                         continue;
2194                 }
2195
2196                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2197                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2198                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2199                         sd = sd->child;
2200                         continue;
2201                 }
2202
2203                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2204                 cpu = new_cpu;
2205                 sd = NULL;
2206                 weight = cpus_weight(span);
2207                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2208                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2209                                 break;
2210                         if (tmp->flags & flag)
2211                                 sd = tmp;
2212                 }
2213                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2214         }
2215
2216         return cpu;
2217 }
2218
2219 #endif /* CONFIG_SMP */
2220
2221 /***
2222  * try_to_wake_up - wake up a thread
2223  * @p: the to-be-woken-up thread
2224  * @state: the mask of task states that can be woken
2225  * @sync: do a synchronous wakeup?
2226  *
2227  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2228  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2229  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2230  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2231  * runnable without the overhead of this.
2232  *
2233  * returns failure only if the task is already active.
2234  */
2235 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2236 {
2237         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2238         unsigned long flags;
2239         long old_state;
2240         struct rq *rq;
2241
2242         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2243                 sync = 0;
2244
2245 #ifdef CONFIG_SMP
2246         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2247                 struct sched_domain *sd;
2248
2249                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2250                 cpu = task_cpu(p);
2251
2252                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2253                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2254                                 update_shares(sd);
2255                                 break;
2256                         }
2257                 }
2258         }
2259 #endif
2260
2261         smp_wmb();
2262         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2263         old_state = p->state;
2264         if (!(old_state & state))
2265                 goto out;
2266
2267         if (p->se.on_rq)
2268                 goto out_running;
2269
2270         cpu = task_cpu(p);
2271         orig_cpu = cpu;
2272         this_cpu = smp_processor_id();
2273
2274 #ifdef CONFIG_SMP
2275         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2276                 goto out_activate;
2277
2278         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2279         if (cpu != orig_cpu) {
2280                 set_task_cpu(p, cpu);
2281                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2282                 /* might preempt at this point */
2283                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2284                 old_state = p->state;
2285                 if (!(old_state & state))
2286                         goto out;
2287                 if (p->se.on_rq)
2288                         goto out_running;
2289
2290                 this_cpu = smp_processor_id();
2291                 cpu = task_cpu(p);
2292         }
2293
2294 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2295         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2296         if (cpu == this_cpu)
2297                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2298         else {
2299                 struct sched_domain *sd;
2300                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2301                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2302                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2303                                 break;
2304                         }
2305                 }
2306         }
2307 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2308
2309 out_activate:
2310 #endif /* CONFIG_SMP */
2311         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2312         if (sync)
2313                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2314         if (orig_cpu != cpu)
2315                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2316         if (cpu == this_cpu)
2317                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2318         else
2319                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2320         update_rq_clock(rq);
2321         activate_task(rq, p, 1);
2322         success = 1;
2323
2324 out_running:
2325         trace_sched_wakeup(rq, p);
2326         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2327
2328         p->state = TASK_RUNNING;
2329 #ifdef CONFIG_SMP
2330         if (p->sched_class->task_wake_up)
2331                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2332 #endif
2333 out:
2334         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2335
2336         task_rq_unlock(rq, &flags);
2337
2338         return success;
2339 }
2340
2341 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2342 {
2343         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2344 }
2345 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2346
2347 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2348 {
2349         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2350 }
2351
2352 /*
2353  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2354  * p is forked by current.
2355  *
2356  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2357  */
2358 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2359 {
2360         p->se.exec_start                = 0;
2361         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2362         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2363         p->se.last_wakeup               = 0;
2364         p->se.avg_overlap               = 0;
2365
2366 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2367         p->se.wait_start                = 0;
2368         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2369         p->se.sleep_start               = 0;
2370         p->se.block_start               = 0;
2371         p->se.sleep_max                 = 0;
2372         p->se.block_max                 = 0;
2373         p->se.exec_max                  = 0;
2374         p->se.slice_max                 = 0;
2375         p->se.wait_max                  = 0;
2376 #endif
2377
2378         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2379         p->se.on_rq = 0;
2380         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2381
2382 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2383         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2384 #endif
2385
2386         /*
2387          * We mark the process as running here, but have not actually
2388          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2389          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2390          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2391          */
2392         p->state = TASK_RUNNING;
2393 }
2394
2395 /*
2396  * fork()/clone()-time setup:
2397  */
2398 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2399 {
2400         int cpu = get_cpu();
2401
2402         __sched_fork(p);
2403
2404 #ifdef CONFIG_SMP
2405         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2406 #endif
2407         set_task_cpu(p, cpu);
2408
2409         /*
2410          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2411          */
2412         p->prio = current->normal_prio;
2413         if (!rt_prio(p->prio))
2414                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2415
2416 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2417         if (likely(sched_info_on()))
2418                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2419 #endif
2420 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2421         p->oncpu = 0;
2422 #endif
2423 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2424         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2425         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2426 #endif
2427         put_cpu();
2428 }
2429
2430 /*
2431  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2432  *
2433  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2434  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2435  * on the runqueue and wakes it.
2436  */
2437 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2438 {
2439         unsigned long flags;
2440         struct rq *rq;
2441
2442         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2443         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2444         update_rq_clock(rq);
2445
2446         p->prio = effective_prio(p);
2447
2448         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2449                 activate_task(rq, p, 0);
2450         } else {
2451                 /*
2452                  * Let the scheduling class do new task startup
2453                  * management (if any):
2454                  */
2455                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2456                 inc_nr_running(rq);
2457         }
2458         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2459         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2460 #ifdef CONFIG_SMP
2461         if (p->sched_class->task_wake_up)
2462                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2463 #endif
2464         task_rq_unlock(rq, &flags);
2465 }
2466
2467 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2468
2469 /**
2470  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2471  * @notifier: notifier struct to register
2472  */
2473 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2474 {
2475         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2476 }
2477 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2478
2479 /**
2480  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2481  * @notifier: notifier struct to unregister
2482  *
2483  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2484  */
2485 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2486 {
2487         hlist_del(&notifier->link);
2488 }
2489 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2490
2491 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2492 {
2493         struct preempt_notifier *notifier;
2494         struct hlist_node *node;
2495
2496         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2497                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2498 }
2499
2500 static void
2501 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2502                                  struct task_struct *next)
2503 {
2504         struct preempt_notifier *notifier;
2505         struct hlist_node *node;
2506
2507         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2508                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2509 }
2510
2511 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2512
2513 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2514 {
2515 }
2516
2517 static void
2518 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2519                                  struct task_struct *next)
2520 {
2521 }
2522
2523 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2524
2525 /**
2526  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2527  * @rq: the runqueue preparing to switch
2528  * @prev: the current task that is being switched out
2529  * @next: the task we are going to switch to.
2530  *
2531  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2532  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2533  * switch.
2534  *
2535  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2536  * hooks.
2537  */
2538 static inline void
2539 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2540                     struct task_struct *next)
2541 {
2542         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2543         prepare_lock_switch(rq, next);
2544         prepare_arch_switch(next);
2545 }
2546
2547 /**
2548  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2549  * @rq: runqueue associated with task-switch
2550  * @prev: the thread we just switched away from.
2551  *
2552  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2553  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2554  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2555  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2556  *
2557  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2558  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2559  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2560  * details.)
2561  */
2562 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2563         __releases(rq->lock)
2564 {
2565         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2566         long prev_state;
2567
2568         rq->prev_mm = NULL;
2569
2570         /*
2571          * A task struct has one reference for the use as "current".
2572          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2573          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2574          * the scheduled task must drop that reference.
2575          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2576          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2577          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2578          * be dropped twice.
2579          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2580          */
2581         prev_state = prev->state;
2582         finish_arch_switch(prev);
2583         finish_lock_switch(rq, prev);
2584 #ifdef CONFIG_SMP
2585         if (current->sched_class->post_schedule)
2586                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2587 #endif
2588
2589         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2590         if (mm)
2591                 mmdrop(mm);
2592         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2593                 /*
2594                  * Remove function-return probe instances associated with this
2595                  * task and put them back on the free list.
2596                  */
2597                 kprobe_flush_task(prev);
2598                 put_task_struct(prev);
2599         }
2600 }
2601
2602 /**
2603  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2604  * @prev: the thread we just switched away from.
2605  */
2606 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2607         __releases(rq->lock)
2608 {
2609         struct rq *rq = this_rq();
2610
2611         finish_task_switch(rq, prev);
2612 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2613         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2614         preempt_enable();
2615 #endif
2616         if (current->set_child_tid)
2617                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2618 }
2619
2620 /*
2621  * context_switch - switch to the new MM and the new
2622  * thread's register state.
2623  */
2624 static inline void
2625 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2626                struct task_struct *next)
2627 {
2628         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2629
2630         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2631         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2632         mm = next->mm;
2633         oldmm = prev->active_mm;
2634         /*
2635          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2636          * combine the page table reload and the switch backend into
2637          * one hypercall.
2638          */
2639         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2640
2641         if (unlikely(!mm)) {
2642                 next->active_mm = oldmm;
2643                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2644                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2645         } else
2646                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2647
2648         if (unlikely(!prev->mm)) {
2649                 prev->active_mm = NULL;
2650                 rq->prev_mm = oldmm;
2651         }
2652         /*
2653          * Since the runqueue lock will be released by the next
2654          * task (which is an invalid locking op but in the case
2655          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2656          * do an early lockdep release here:
2657          */
2658 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2659         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2660 #endif
2661
2662         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2663         switch_to(prev, next, prev);
2664
2665         barrier();
2666         /*
2667          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2668          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2669          * frame will be invalid.
2670          */
2671         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2672 }
2673
2674 /*
2675  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2676  *
2677  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2678  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2679  * number of context switches performed since bootup.
2680  */
2681 unsigned long nr_running(void)
2682 {
2683         unsigned long i, sum = 0;
2684
2685         for_each_online_cpu(i)
2686                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2687
2688         return sum;
2689 }
2690
2691 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2692 {
2693         unsigned long i, sum = 0;
2694
2695         for_each_possible_cpu(i)
2696                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2697
2698         /*
2699          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2700          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2701          */
2702         if (unlikely((long)sum < 0))
2703                 sum = 0;
2704
2705         return sum;
2706 }
2707
2708 unsigned long long nr_context_switches(void)
2709 {
2710         int i;
2711         unsigned long long sum = 0;
2712
2713         for_each_possible_cpu(i)
2714                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2715
2716         return sum;
2717 }
2718
2719 unsigned long nr_iowait(void)
2720 {
2721         unsigned long i, sum = 0;
2722
2723         for_each_possible_cpu(i)
2724                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2725
2726         return sum;
2727 }
2728
2729 unsigned long nr_active(void)
2730 {
2731         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2732
2733         for_each_online_cpu(i) {
2734                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2735                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2736         }
2737
2738         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2739                 uninterruptible = 0;
2740
2741         return running + uninterruptible;
2742 }
2743
2744 /*
2745  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2746  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2747  */
2748 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2749 {
2750         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2751         int i, scale;
2752
2753         this_rq->nr_load_updates++;
2754
2755         /* Update our load: */
2756         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2757                 unsigned long old_load, new_load;
2758
2759                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2760
2761                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2762                 new_load = this_load;
2763                 /*
2764                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2765                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2766                  * example.
2767                  */
2768                 if (new_load > old_load)
2769                         new_load += scale-1;
2770                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2771         }
2772 }
2773
2774 #ifdef CONFIG_SMP
2775
2776 /*
2777  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2778  *
2779  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2780  * you need to do so manually before calling.
2781  */
2782 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2783         __acquires(rq1->lock)
2784         __acquires(rq2->lock)
2785 {
2786         BUG_ON(!irqs_disabled());
2787         if (rq1 == rq2) {
2788                 spin_lock(&rq1->lock);
2789                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2790         } else {
2791                 if (rq1 < rq2) {
2792                         spin_lock(&rq1->lock);
2793                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2794                 } else {
2795                         spin_lock(&rq2->lock);
2796                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2797                 }
2798         }
2799         update_rq_clock(rq1);
2800         update_rq_clock(rq2);
2801 }
2802
2803 /*
2804  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2805  *
2806  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2807  * you need to do so manually after calling.
2808  */
2809 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2810         __releases(rq1->lock)
2811         __releases(rq2->lock)
2812 {
2813         spin_unlock(&rq1->lock);
2814         if (rq1 != rq2)
2815                 spin_unlock(&rq2->lock);
2816         else
2817                 __release(rq2->lock);
2818 }
2819
2820 /*
2821  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2822  */
2823 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2824         __releases(this_rq->lock)
2825         __acquires(busiest->lock)
2826         __acquires(this_rq->lock)
2827 {
2828         int ret = 0;
2829
2830         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2831                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2832                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2833                 BUG_ON(1);
2834         }
2835         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2836                 if (busiest < this_rq) {
2837                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2838                         spin_lock(&busiest->lock);
2839                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2840                         ret = 1;
2841                 } else
2842                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2843         }
2844         return ret;
2845 }
2846
2847 static void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2848         __releases(busiest->lock)
2849 {
2850         spin_unlock(&busiest->lock);
2851         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2852 }
2853
2854 /*
2855  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2856  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2857  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2858  * the cpu_allowed mask is restored.
2859  */
2860 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2861 {
2862         struct migration_req req;
2863         unsigned long flags;
2864         struct rq *rq;
2865
2866         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2867         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2868             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2869                 goto out;
2870
2871         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2872         /* force the process onto the specified CPU */
2873         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2874                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2875                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2876
2877                 get_task_struct(mt);
2878                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2879                 wake_up_process(mt);
2880                 put_task_struct(mt);
2881                 wait_for_completion(&req.done);
2882
2883                 return;
2884         }
2885 out:
2886         task_rq_unlock(rq, &flags);
2887 }
2888
2889 /*
2890  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2891  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2892  */
2893 void sched_exec(void)
2894 {
2895         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2896         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2897         put_cpu();
2898         if (new_cpu != this_cpu)
2899                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2900 }
2901
2902 /*
2903  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2904  * Both runqueues must be locked.
2905  */
2906 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2907                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2908 {
2909         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2910         set_task_cpu(p, this_cpu);
2911         activate_task(this_rq, p, 0);
2912         /*
2913          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2914          * to be always true for them.
2915          */
2916         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2917 }
2918
2919 /*
2920  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2921  */
2922 static
2923 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2924                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2925                      int *all_pinned)
2926 {
2927         /*
2928          * We do not migrate tasks that are:
2929          * 1) running (obviously), or
2930          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2931          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2932          */
2933         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2934                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2935                 return 0;
2936         }
2937         *all_pinned = 0;
2938
2939         if (task_running(rq, p)) {
2940                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2941                 return 0;
2942         }
2943
2944         /*
2945          * Aggressive migration if:
2946          * 1) task is cache cold, or
2947          * 2) too many balance attempts have failed.
2948          */
2949
2950         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2951                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2952 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2953                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2954                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2955                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2956                 }
2957 #endif
2958                 return 1;
2959         }
2960
2961         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2962                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2963                 return 0;
2964         }
2965         return 1;
2966 }
2967
2968 static unsigned long
2969 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2970               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2971               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2972               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2973 {
2974         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2975         struct task_struct *p;
2976         long rem_load_move = max_load_move;
2977
2978         if (max_load_move == 0)
2979                 goto out;
2980
2981         pinned = 1;
2982
2983         /*
2984          * Start the load-balancing iterator:
2985          */
2986         p = iterator->start(iterator->arg);
2987 next:
2988         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2989                 goto out;
2990
2991         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2992             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2993                 p = iterator->next(iterator->arg);
2994                 goto next;
2995         }
2996
2997         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2998         pulled++;
2999         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3000
3001         /*
3002          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3003          */
3004         if (rem_load_move > 0) {
3005                 if (p->prio < *this_best_prio)
3006                         *this_best_prio = p->prio;
3007                 p = iterator->next(iterator->arg);
3008                 goto next;
3009         }
3010 out:
3011         /*
3012          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3013          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3014          * inside pull_task().
3015          */
3016         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3017
3018         if (all_pinned)
3019                 *all_pinned = pinned;
3020
3021         return max_load_move - rem_load_move;
3022 }
3023
3024 /*
3025  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3026  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3027  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3028  *
3029  * Called with both runqueues locked.
3030  */
3031 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3032                       unsigned long max_load_move,
3033                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3034                       int *all_pinned)
3035 {
3036         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3037         unsigned long total_load_moved = 0;
3038         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3039
3040         do {
3041                 total_load_moved +=
3042                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3043                                 max_load_move - total_load_moved,
3044                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3045                 class = class->next;
3046
3047                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3048                         break;
3049
3050         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3051
3052         return total_load_moved > 0;
3053 }
3054
3055 static int
3056 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3057                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3058                    struct rq_iterator *iterator)
3059 {
3060         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3061         int pinned = 0;
3062
3063         while (p) {
3064                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3065                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3066                         /*
3067                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3068                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3069                          * stats here rather than inside pull_task().
3070                          */
3071                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3072
3073                         return 1;
3074                 }
3075                 p = iterator->next(iterator->arg);
3076         }
3077
3078         return 0;
3079 }
3080
3081 /*
3082  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3083  * part of active balancing operations within "domain".
3084  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3085  *
3086  * Called with both runqueues locked.
3087  */
3088 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3089                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3090 {
3091         const struct sched_class *class;
3092
3093         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3094                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3095                         return 1;
3096
3097         return 0;
3098 }
3099
3100 /*
3101  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3102  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3103  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3104  */
3105 static struct sched_group *
3106 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3107                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3108                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3109 {
3110         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3111         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3112         unsigned long max_pull;
3113         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3114         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3115         int load_idx, group_imb = 0;
3116 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3117         int power_savings_balance = 1;
3118         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3119         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3120         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3121 #endif
3122
3123         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3124         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3125         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3126
3127         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3128                 load_idx = sd->busy_idx;
3129         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3130                 load_idx = sd->newidle_idx;
3131         else
3132                 load_idx = sd->idle_idx;
3133
3134         do {
3135                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3136                 int local_group;
3137                 int i;
3138                 int __group_imb = 0;
3139                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3140                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3141                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3142                 unsigned long avg_load_per_task;
3143
3144                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3145
3146                 if (local_group)
3147                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3148
3149                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3150                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3151                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3152
3153                 max_cpu_load = 0;
3154                 min_cpu_load = ~0UL;
3155
3156                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3157                         struct rq *rq;
3158
3159                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3160                                 continue;
3161
3162                         rq = cpu_rq(i);
3163
3164                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3165                                 *sd_idle = 0;
3166
3167                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3168                         if (local_group) {
3169                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3170                                         first_idle_cpu = 1;
3171                                         balance_cpu = i;
3172                                 }
3173
3174                                 load = target_load(i, load_idx);
3175                         } else {
3176                                 load = source_load(i, load_idx);
3177                                 if (load > max_cpu_load)
3178                                         max_cpu_load = load;
3179                                 if (min_cpu_load > load)
3180                                         min_cpu_load = load;
3181                         }
3182
3183                         avg_load += load;
3184                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3185                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3186
3187                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3188                 }
3189
3190                 /*
3191                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3192                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3193                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3194                  * to do the newly idle load balance.
3195                  */
3196                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3197                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3198                         *balance = 0;
3199                         goto ret;
3200                 }
3201
3202                 total_load += avg_load;
3203                 total_pwr += group->__cpu_power;
3204
3205                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3206                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3207                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3208
3209
3210                 /*
3211                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3212                  * than the average weight of two tasks.
3213                  *
3214                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3215                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3216                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3217                  *      the hierarchy?
3218                  */
3219                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3220                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3221
3222                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3223                         __group_imb = 1;
3224
3225                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3226
3227                 if (local_group) {
3228                         this_load = avg_load;
3229                         this = group;
3230                         this_nr_running = sum_nr_running;
3231                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3232                 } else if (avg_load > max_load &&
3233                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3234                         max_load = avg_load;
3235                         busiest = group;
3236                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3237                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3238                         group_imb = __group_imb;
3239                 }
3240
3241 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3242                 /*
3243                  * Busy processors will not participate in power savings
3244                  * balance.
3245                  */
3246                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3247                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3248                         goto group_next;
3249
3250                 /*
3251                  * If the local group is idle or completely loaded
3252                  * no need to do power savings balance at this domain
3253                  */
3254                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3255                                     !this_nr_running))
3256                         power_savings_balance = 0;
3257
3258                 /*
3259                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3260                  * don't include that group in power savings calculations
3261                  */
3262                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3263                     || !sum_nr_running)
3264                         goto group_next;
3265
3266                 /*
3267                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3268                  * This is the group from where we need to pick up the load
3269                  * for saving power
3270                  */
3271                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3272                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3273                      first_cpu(group->cpumask) <
3274                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3275                         group_min = group;
3276                         min_nr_running = sum_nr_running;
3277                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3278                                                 sum_nr_running;
3279                 }
3280
3281                 /*
3282                  * Calculate the group which is almost near its
3283                  * capacity but still has some space to pick up some load
3284                  * from other group and save more power
3285                  */
3286                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3287                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3288                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3289                              first_cpu(group->cpumask) >
3290                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3291                                 group_leader = group;
3292                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3293                         }
3294                 }
3295 group_next:
3296 #endif
3297                 group = group->next;
3298         } while (group != sd->groups);
3299
3300         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3301                 goto out_balanced;
3302
3303         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3304
3305         if (this_load >= avg_load ||
3306                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3307                 goto out_balanced;
3308
3309         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3310         if (group_imb)
3311                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3312
3313         /*
3314          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3315          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3316          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3317          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3318          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3319          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3320          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3321          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3322          * appear as very large values with unsigned longs.
3323          */
3324         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3325                 goto out_balanced;
3326
3327         /*
3328          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3329          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3330          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3331          */
3332         if (max_load < avg_load) {
3333                 *imbalance = 0;
3334                 goto small_imbalance;
3335         }
3336
3337         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3338         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3339
3340         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3341         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3342                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3343                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3344
3345         /*
3346          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3347          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3348          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3349          * moved
3350          */
3351         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3352                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3353                 unsigned int imbn;
3354
3355 small_imbalance:
3356                 pwr_move = pwr_now = 0;
3357                 imbn = 2;
3358                 if (this_nr_running) {
3359                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3360                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3361                                 imbn = 1;
3362                 } else
3363                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3364
3365                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3366                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3367                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3368                         return busiest;
3369                 }
3370
3371                 /*
3372                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3373                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3374                  * moving them.
3375                  */
3376
3377                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3378                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3379                 pwr_now += this->__cpu_power *
3380                                 min(this_load_per_task, this_load);
3381                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3382
3383                 /* Amount of load we'd subtract */
3384                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3385                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3386                 if (max_load > tmp)
3387                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3388                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3389
3390                 /* Amount of load we'd add */
3391                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3392                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3393                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3394                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3395                 else
3396                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3397                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3398                 pwr_move += this->__cpu_power *
3399                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3400                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3401
3402                 /* Move if we gain throughput */
3403                 if (pwr_move > pwr_now)
3404                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3405         }
3406
3407         return busiest;
3408
3409 out_balanced:
3410 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3411         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3412                 goto ret;
3413
3414         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3415                 *imbalance = min_load_per_task;
3416                 return group_min;
3417         }
3418 #endif
3419 ret:
3420         *imbalance = 0;
3421         return NULL;
3422 }
3423
3424 /*
3425  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3426  */
3427 static struct rq *
3428 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3429                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3430 {
3431         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3432         unsigned long max_load = 0;
3433         int i;
3434
3435         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3436                 unsigned long wl;
3437
3438                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3439                         continue;
3440
3441                 rq = cpu_rq(i);
3442                 wl = weighted_cpuload(i);
3443
3444                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3445                         continue;
3446
3447                 if (wl > max_load) {
3448                         max_load = wl;
3449                         busiest = rq;
3450                 }
3451         }
3452
3453         return busiest;
3454 }
3455
3456 /*
3457  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3458  * so long as it is large enough.
3459  */
3460 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3461
3462 /*
3463  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3464  * tasks if there is an imbalance.
3465  */
3466 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3467                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3468                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3469 {
3470         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3471         struct sched_group *group;
3472         unsigned long imbalance;
3473         struct rq *busiest;
3474         unsigned long flags;
3475
3476         cpus_setall(*cpus);
3477
3478         /*
3479          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3480          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3481          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3482          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3483          */
3484         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3485             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3486                 sd_idle = 1;
3487
3488         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3489
3490 redo:
3491         update_shares(sd);
3492         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3493                                    cpus, balance);
3494
3495         if (*balance == 0)
3496                 goto out_balanced;
3497
3498         if (!group) {
3499                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3500                 goto out_balanced;
3501         }
3502
3503         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3504         if (!busiest) {
3505                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3506                 goto out_balanced;
3507         }
3508
3509         BUG_ON(busiest == this_rq);
3510
3511         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3512
3513         ld_moved = 0;
3514         if (busiest->nr_running > 1) {
3515                 /*
3516                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3517                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3518                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3519                  * correctly treated as an imbalance.
3520                  */
3521                 local_irq_save(flags);
3522                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3523                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3524                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3525                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3526                 local_irq_restore(flags);
3527
3528                 /*
3529                  * some other cpu did the load balance for us.
3530                  */
3531                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3532                         resched_cpu(this_cpu);
3533
3534                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3535                 if (unlikely(all_pinned)) {
3536                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3537                         if (!cpus_empty(*cpus))
3538                                 goto redo;
3539                         goto out_balanced;
3540                 }
3541         }
3542
3543         if (!ld_moved) {
3544                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3545                 sd->nr_balance_failed++;
3546
3547                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3548
3549                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3550
3551                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3552                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3553                          */
3554                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3555                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3556                                 all_pinned = 1;
3557                                 goto out_one_pinned;
3558                         }
3559
3560                         if (!busiest->active_balance) {
3561                                 busiest->active_balance = 1;
3562                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3563                                 active_balance = 1;
3564                         }
3565                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3566                         if (active_balance)
3567                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3568
3569                         /*
3570                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3571                          * counter.
3572                          */
3573                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3574                 }
3575         } else
3576                 sd->nr_balance_failed = 0;
3577
3578         if (likely(!active_balance)) {
3579                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3580                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3581         } else {
3582                 /*
3583                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3584                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3585                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3586                  * move_tasks).
3587                  */
3588                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3589                         sd->balance_interval *= 2;
3590         }
3591
3592         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3593             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3594                 ld_moved = -1;
3595
3596         goto out;
3597
3598 out_balanced:
3599         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3600
3601         sd->nr_balance_failed = 0;
3602
3603 out_one_pinned:
3604         /* tune up the balancing interval */
3605         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3606                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3607                 sd->balance_interval *= 2;
3608
3609         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3610             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3611                 ld_moved = -1;
3612         else
3613                 ld_moved = 0;
3614 out:
3615         if (ld_moved)
3616                 update_shares(sd);
3617         return ld_moved;
3618 }
3619
3620 /*
3621  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3622  * tasks if there is an imbalance.
3623  *
3624  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3625  * this_rq is locked.
3626  */
3627 static int
3628 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3629                         cpumask_t *cpus)
3630 {
3631         struct sched_group *group;
3632         struct rq *busiest = NULL;
3633         unsigned long imbalance;
3634         int ld_moved = 0;
3635         int sd_idle = 0;
3636         int all_pinned = 0;
3637
3638         cpus_setall(*cpus);
3639
3640         /*
3641          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3642          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3643          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3644          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3645          */
3646         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3647             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3648                 sd_idle = 1;
3649
3650         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3651 redo:
3652         update_shares_locked(this_rq, sd);
3653         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3654                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3655         if (!group) {
3656                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3657                 goto out_balanced;
3658         }
3659
3660         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3661         if (!busiest) {
3662                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3663                 goto out_balanced;
3664         }
3665
3666         BUG_ON(busiest == this_rq);
3667
3668         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3669
3670         ld_moved = 0;
3671         if (busiest->nr_running > 1) {
3672                 /* Attempt to move tasks */
3673                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3674                 /* this_rq->clock is already updated */
3675                 update_rq_clock(busiest);
3676                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3677                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3678                                         &all_pinned);
3679                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3680
3681                 if (unlikely(all_pinned)) {
3682                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3683                         if (!cpus_empty(*cpus))
3684                                 goto redo;
3685                 }
3686         }
3687
3688         if (!ld_moved) {
3689                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3690                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3691                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3692                         return -1;
3693         } else
3694                 sd->nr_balance_failed = 0;
3695
3696         update_shares_locked(this_rq, sd);
3697         return ld_moved;
3698
3699 out_balanced:
3700         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3701         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3702             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3703                 return -1;
3704         sd->nr_balance_failed = 0;
3705
3706         return 0;
3707 }
3708
3709 /*
3710  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3711  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3712  */
3713 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3714 {
3715         struct sched_domain *sd;
3716         int pulled_task = -1;
3717         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3718         cpumask_t tmpmask;
3719
3720         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3721                 unsigned long interval;
3722
3723                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3724                         continue;
3725
3726                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3727                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3728                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3729                                                            sd, &tmpmask);
3730
3731                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3732                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3733                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3734                 if (pulled_task)
3735                         break;
3736         }
3737         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3738                 /*
3739                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3740                  * a busy processor. So reset next_balance.
3741                  */
3742                 this_rq->next_balance = next_balance;
3743         }
3744 }
3745
3746 /*
3747  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3748  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3749  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3750  * logical imbalances.
3751  *
3752  * Called with busiest_rq locked.
3753  */
3754 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3755 {
3756         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3757         struct sched_domain *sd;
3758         struct rq *target_rq;
3759
3760         /* Is there any task to move? */
3761         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3762                 return;
3763
3764         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3765
3766         /*
3767          * This condition is "impossible", if it occurs
3768          * we need to fix it. Originally reported by
3769          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3770          */
3771         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3772
3773         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3774         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3775         update_rq_clock(busiest_rq);
3776         update_rq_clock(target_rq);
3777
3778         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3779         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3780                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3781                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3782                                 break;
3783         }
3784
3785         if (likely(sd)) {
3786                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3787
3788                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3789                                   sd, CPU_IDLE))
3790                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3791                 else
3792                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3793         }
3794         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3795 }
3796
3797 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3798 static struct {
3799         atomic_t load_balancer;
3800         cpumask_t cpu_mask;
3801 } nohz ____cacheline_aligned = {
3802         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3803         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3804 };
3805
3806 /*
3807  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3808  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3809  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3810  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3811  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3812  * arrives...
3813  *
3814  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3815  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3816  * nohz.cpu_mask..
3817  *
3818  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3819  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3820  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3821  * there is no need for ilb owner.
3822  *
3823  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3824  * next busy scheduler_tick()
3825  */
3826 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3827 {
3828         int cpu = smp_processor_id();
3829
3830         if (stop_tick) {
3831                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3832                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3833
3834                 /*
3835                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3836                  */
3837                 if (!cpu_active(cpu) &&
3838                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3839                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3840                                 BUG();
3841                         return 0;
3842                 }
3843
3844                 /* time for ilb owner also to sleep */
3845                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3846                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3847                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3848                         return 0;
3849                 }
3850
3851                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3852                         /* make me the ilb owner */
3853                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3854                                 return 1;
3855                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3856                         return 1;
3857         } else {
3858                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3859                         return 0;
3860
3861                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3862
3863                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3864                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3865                                 BUG();
3866         }
3867         return 0;
3868 }
3869 #endif
3870
3871 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3872
3873 /*
3874  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3875  * and initiates a balancing operation if so.
3876  *
3877  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3878  */
3879 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3880 {
3881         int balance = 1;
3882         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3883         unsigned long interval;
3884         struct sched_domain *sd;
3885         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3886         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3887         int update_next_balance = 0;
3888         int need_serialize;
3889         cpumask_t tmp;
3890
3891         for_each_domain(cpu, sd) {
3892                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3893                         continue;
3894
3895                 interval = sd->balance_interval;
3896                 if (idle != CPU_IDLE)
3897                         interval *= sd->busy_factor;
3898
3899                 /* scale ms to jiffies */
3900                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3901                 if (unlikely(!interval))
3902                         interval = 1;
3903                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3904                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3905
3906                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3907
3908                 if (need_serialize) {
3909                         if (!spin_trylock(&balancing))
3910                                 goto out;
3911                 }
3912
3913                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3914                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3915                                 /*
3916                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3917                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3918                                  * not idle.
3919                                  */
3920                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3921                         }
3922                         sd->last_balance = jiffies;
3923                 }
3924                 if (need_serialize)
3925                         spin_unlock(&balancing);
3926 out:
3927                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3928                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3929                         update_next_balance = 1;
3930                 }
3931
3932                 /*
3933                  * Stop the load balance at this level. There is another
3934                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3935                  * actively.
3936                  */
3937                 if (!balance)
3938                         break;
3939         }
3940
3941         /*
3942          * next_balance will be updated only when there is a need.
3943          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3944          * updated.
3945          */
3946         if (likely(update_next_balance))
3947                 rq->next_balance = next_balance;
3948 }
3949
3950 /*
3951  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3952  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3953  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3954  */
3955 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3956 {
3957         int this_cpu = smp_processor_id();
3958         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3959         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3960                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3961
3962         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3963
3964 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3965         /*
3966          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3967          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3968          * stopped.
3969          */
3970         if (this_rq->idle_at_tick &&
3971             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3972                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3973                 struct rq *rq;
3974                 int balance_cpu;
3975
3976                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3977                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3978                         /*
3979                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3980                          * work being done for other cpus. Next load
3981                          * balancing owner will pick it up.
3982                          */
3983                         if (need_resched())
3984                                 break;
3985
3986                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3987
3988                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3989                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3990                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3991                 }
3992         }
3993 #endif
3994 }
3995
3996 /*
3997  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3998  *
3999  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4000  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4001  * if the whole system is idle.
4002  */
4003 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4004 {
4005 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4006         /*
4007          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4008          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4009          * load balancer.
4010          */
4011         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4012                 rq->in_nohz_recently = 0;
4013
4014                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4015                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4016                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4017                 }
4018
4019                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4020                         /*
4021                          * simple selection for now: Nominate the
4022                          * first cpu in the nohz list to be the next
4023                          * ilb owner.
4024                          *
4025                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4026                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4027                          */
4028                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4029
4030                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4031                                 resched_cpu(ilb);
4032                 }
4033         }
4034
4035         /*
4036          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4037          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4038          */
4039         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4040             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4041                 resched_cpu(cpu);
4042                 return;
4043         }
4044
4045         /*
4046          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4047          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4048          */
4049         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4050             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4051                 return;
4052 #endif
4053         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4054                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4055 }
4056
4057 #else   /* CONFIG_SMP */
4058
4059 /*
4060  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4061  */
4062 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4063 {
4064 }
4065
4066 #endif
4067
4068 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4069
4070 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4071
4072 /*
4073  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4074  * @p in case that task is currently running.
4075  */
4076 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4077 {
4078         unsigned long flags;
4079         struct rq *rq;
4080         u64 ns = 0;
4081
4082         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4083
4084         if (task_current(rq, p)) {
4085                 u64 delta_exec;
4086
4087                 update_rq_clock(rq);
4088                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4089                 if ((s64)delta_exec > 0)
4090                         ns = delta_exec;
4091         }
4092
4093         task_rq_unlock(rq, &flags);
4094
4095         return ns;
4096 }
4097
4098 /*
4099  * Account user cpu time to a process.
4100  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4101  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4102  */
4103 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4104 {
4105         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4106         cputime64_t tmp;
4107
4108         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4109         account_group_user_time(p, cputime);
4110
4111         /* Add user time to cpustat. */
4112         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4113         if (TASK_NICE(p) > 0)
4114                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4115         else
4116                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4117         /* Account for user time used */
4118         acct_update_integrals(p);
4119 }
4120
4121 /*
4122  * Account guest cpu time to a process.
4123  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4124  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4125  */
4126 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4127 {
4128         cputime64_t tmp;
4129         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4130
4131         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4132
4133         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4134         account_group_user_time(p, cputime);
4135         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4136
4137         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4138         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4139 }
4140
4141 /*
4142  * Account scaled user cpu time to a process.
4143  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4144  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4145  */
4146 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4147 {
4148         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4149 }
4150
4151 /*
4152  * Account system cpu time to a process.
4153  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4154  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4155  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4156  */
4157 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4158                          cputime_t cputime)
4159 {
4160         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4161         struct rq *rq = this_rq();
4162         cputime64_t tmp;
4163
4164         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4165                 account_guest_time(p, cputime);
4166                 return;
4167         }
4168
4169         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4170         account_group_system_time(p, cputime);
4171
4172         /* Add system time to cpustat. */
4173         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4174         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4175                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4176         else if (softirq_count())
4177                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4178         else if (p != rq->idle)
4179                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4180         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4181                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4182         else
4183                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4184         /* Account for system time used */
4185         acct_update_integrals(p);
4186 }
4187
4188 /*
4189  * Account scaled system cpu time to a process.
4190  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4191  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4192  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4193  */
4194 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4195 {
4196         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4197 }
4198
4199 /*
4200  * Account for involuntary wait time.
4201  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4202  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4203  */
4204 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4205 {
4206         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4207         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4208         struct rq *rq = this_rq();
4209
4210         if (p == rq->idle) {
4211                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4212                 account_group_system_time(p, steal);
4213                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4214                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4215                 else
4216                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4217         } else
4218                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4219 }
4220
4221 /*
4222  * Use precise platform statistics if available:
4223  */
4224 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4225 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4226 {
4227         return p->utime;
4228 }
4229
4230 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4231 {
4232         return p->stime;
4233 }
4234 #else
4235 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4236 {
4237         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4238                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4239         u64 temp;
4240
4241         /*
4242          * Use CFS's precise accounting:
4243          */
4244         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4245
4246         if (total) {
4247                 temp *= utime;
4248                 do_div(temp, total);
4249         }
4250         utime = (clock_t)temp;
4251
4252         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4253         return p->prev_utime;
4254 }
4255
4256 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4257 {
4258         clock_t stime;
4259
4260         /*
4261          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4262          * the total, to make sure the total observed by userspace
4263          * grows monotonically - apps rely on that):
4264          */
4265         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4266                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4267
4268         if (stime >= 0)
4269                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4270
4271         return p->prev_stime;
4272 }
4273 #endif
4274
4275 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4276 {
4277         return p->gtime;
4278 }
4279
4280 /*
4281  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4282  * We call it with interrupts disabled.
4283  *
4284  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4285  * timeslices.
4286  */
4287 void scheduler_tick(void)
4288 {
4289         int cpu = smp_processor_id();
4290         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4291         struct task_struct *curr = rq->curr;
4292
4293         sched_clock_tick();
4294
4295         spin_lock(&rq->lock);
4296         update_rq_clock(rq);
4297         update_cpu_load(rq);
4298         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4299         spin_unlock(&rq->lock);
4300
4301 #ifdef CONFIG_SMP
4302         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4303         trigger_load_balance(rq, cpu);
4304 #endif
4305 }
4306
4307 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4308                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4309
4310 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4311 {
4312         if (in_lock_functions(addr)) {
4313                 addr = CALLER_ADDR2;
4314                 if (in_lock_functions(addr))
4315                         addr = CALLER_ADDR3;
4316         }
4317         return addr;
4318 }
4319
4320 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4321 {
4322 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4323         /*
4324          * Underflow?
4325          */
4326         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4327                 return;
4328 #endif
4329         preempt_count() += val;
4330 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4331         /*
4332          * Spinlock count overflowing soon?
4333          */
4334         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4335                                 PREEMPT_MASK - 10);
4336 #endif
4337         if (preempt_count() == val)
4338                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4339 }
4340 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4341
4342 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4343 {
4344 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4345         /*
4346          * Underflow?
4347          */
4348         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4349                 return;
4350         /*
4351          * Is the spinlock portion underflowing?
4352          */
4353         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4354                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4355                 return;
4356 #endif
4357
4358         if (preempt_count() == val)
4359                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4360         preempt_count() -= val;
4361 }
4362 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4363
4364 #endif
4365
4366 /*
4367  * Print scheduling while atomic bug:
4368  */
4369 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4370 {
4371         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4372
4373         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4374                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4375
4376         debug_show_held_locks(prev);
4377         print_modules();
4378         if (irqs_disabled())
4379                 print_irqtrace_events(prev);
4380
4381         if (regs)
4382                 show_regs(regs);
4383         else
4384                 dump_stack();
4385 }
4386
4387 /*
4388  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4389  */
4390 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4391 {
4392         /*
4393          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4394          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4395          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4396          */
4397         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4398                 __schedule_bug(prev);
4399
4400         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4401
4402         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4403 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4404         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4405                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4406                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4407         }
4408 #endif
4409 }
4410
4411 /*
4412  * Pick up the highest-prio task:
4413  */
4414 static inline struct task_struct *
4415 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4416 {
4417         const struct sched_class *class;
4418         struct task_struct *p;
4419
4420         /*
4421          * Optimization: we know that if all tasks are in
4422          * the fair class we can call that function directly:
4423          */
4424         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4425                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4426                 if (likely(p))
4427                         return p;
4428         }
4429
4430         class = sched_class_highest;
4431         for ( ; ; ) {
4432                 p = class->pick_next_task(rq);
4433                 if (p)
4434                         return p;
4435                 /*
4436                  * Will never be NULL as the idle class always
4437                  * returns a non-NULL p:
4438                  */
4439                 class = class->next;
4440         }
4441 }
4442
4443 /*
4444  * schedule() is the main scheduler function.
4445  */
4446 asmlinkage void __sched schedule(void)
4447 {
4448         struct task_struct *prev, *next;
4449         unsigned long *switch_count;
4450         struct rq *rq;
4451         int cpu;
4452
4453 need_resched:
4454         preempt_disable();
4455         cpu = smp_processor_id();
4456         rq = cpu_rq(cpu);
4457         rcu_qsctr_inc(cpu);
4458         prev = rq->curr;
4459         switch_count = &prev->nivcsw;
4460
4461         release_kernel_lock(prev);
4462 need_resched_nonpreemptible:
4463
4464         schedule_debug(prev);
4465
4466         if (sched_feat(HRTICK))
4467                 hrtick_clear(rq);
4468
4469         spin_lock_irq(&rq->lock);
4470         update_rq_clock(rq);
4471         clear_tsk_need_resched(prev);
4472
4473         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4474                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4475                         prev->state = TASK_RUNNING;
4476                 else
4477                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4478                 switch_count = &prev->nvcsw;
4479         }
4480
4481 #ifdef CONFIG_SMP
4482         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4483                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4484 #endif
4485
4486         if (unlikely(!rq->nr_running))
4487                 idle_balance(cpu, rq);
4488
4489         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4490         next = pick_next_task(rq, prev);
4491
4492         if (likely(prev != next)) {
4493                 sched_info_switch(prev, next);
4494
4495                 rq->nr_switches++;
4496                 rq->curr = next;
4497                 ++*switch_count;
4498
4499                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4500                 /*
4501                  * the context switch might have flipped the stack from under
4502                  * us, hence refresh the local variables.
4503                  */
4504                 cpu = smp_processor_id();
4505                 rq = cpu_rq(cpu);
4506         } else
4507                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4508
4509         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4510                 goto need_resched_nonpreemptible;
4511
4512         preempt_enable_no_resched();
4513         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4514                 goto need_resched;
4515 }
4516 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4517
4518 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4519 /*
4520  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4521  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4522  * occur there and call schedule directly.
4523  */
4524 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4525 {
4526         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4527
4528         /*
4529          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4530          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4531          */
4532         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4533                 return;
4534
4535         do {
4536                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4537                 schedule();
4538                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4539
4540                 /*
4541                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4542                  * between schedule and now.
4543                  */
4544                 barrier();
4545         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4546 }
4547 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4548
4549 /*
4550  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4551  * off of irq context.
4552  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4553  * protect us against recursive calling from irq.
4554  */
4555 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4556 {
4557         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4558
4559         /* Catch callers which need to be fixed */
4560         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4561
4562         do {
4563                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4564                 local_irq_enable();
4565                 schedule();
4566                 local_irq_disable();
4567                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4568
4569                 /*
4570                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4571                  * between schedule and now.
4572                  */
4573                 barrier();
4574         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4575 }
4576
4577 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4578
4579 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4580                           void *key)
4581 {
4582         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4583 }
4584 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4585
4586 /*
4587  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4588  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4589  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4590  *
4591  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4592  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4593  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4594  */
4595 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4596                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4597 {
4598         wait_queue_t *curr, *next;
4599
4600         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4601                 unsigned flags = curr->flags;
4602
4603                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4604                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4605                         break;
4606         }
4607 }
4608
4609 /**
4610  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4611  * @q: the waitqueue
4612  * @mode: which threads
4613  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4614  * @key: is directly passed to the wakeup function
4615  */
4616 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4617                         int nr_exclusive, void *key)
4618 {
4619         unsigned long flags;
4620
4621         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4622         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4623         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4624 }
4625 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4626
4627 /*
4628  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4629  */
4630 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4631 {
4632         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4633 }
4634
4635 /**
4636  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4637  * @q: the waitqueue
4638  * @mode: which threads
4639  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4640  *
4641  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4642  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4643  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4644  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4645  *
4646  * On UP it can prevent extra preemption.
4647  */
4648 void
4649 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4650 {
4651         unsigned long flags;
4652         int sync = 1;
4653
4654         if (unlikely(!q))
4655                 return;
4656
4657         if (unlikely(!nr_exclusive))
4658                 sync = 0;
4659
4660         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4661         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4662         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4663 }
4664 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4665
4666 /**
4667  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4668  * @x:  holds the state of this particular completion
4669  *
4670  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4671  * awakened in the same order in which they were queued.
4672  *
4673  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4674  */
4675 void complete(struct completion *x)
4676 {
4677         unsigned long flags;
4678
4679         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4680         x->done++;
4681         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4682         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4683 }
4684 EXPORT_SYMBOL(complete);
4685
4686 /**
4687  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4688  * @x:  holds the state of this particular completion
4689  *
4690  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4691  */
4692 void complete_all(struct completion *x)
4693 {
4694         unsigned long flags;
4695
4696         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4697         x->done += UINT_MAX/2;
4698         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4699         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4700 }
4701 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4702
4703 static inline long __sched
4704 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4705 {
4706         if (!x->done) {
4707                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4708
4709                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4710                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4711                 do {
4712                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4713                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4714                                 break;
4715                         }
4716                         __set_current_state(state);
4717                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4718                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4719                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4720                 } while (!x->done && timeout);
4721                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4722                 if (!x->done)
4723                         return timeout;
4724         }
4725         x->done--;
4726         return timeout ?: 1;
4727 }
4728
4729 static long __sched
4730 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4731 {
4732         might_sleep();
4733
4734         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4735         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4736         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4737         return timeout;
4738 }
4739
4740 /**
4741  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4742  * @x:  holds the state of this particular completion
4743  *
4744  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4745  * interruptible and there is no timeout.
4746  *
4747  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4748  * and interrupt capability. Also see complete().
4749  */
4750 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4751 {
4752         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4753 }
4754 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4755
4756 /**
4757  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4758  * @x:  holds the state of this particular completion
4759  * @timeout:  timeout value in jiffies
4760  *
4761  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4762  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4763  * interruptible.
4764  */
4765 unsigned long __sched
4766 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4767 {
4768         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4769 }
4770 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4771
4772 /**
4773  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4774  * @x:  holds the state of this particular completion
4775  *
4776  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4777  * interruptible.
4778  */
4779 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4780 {
4781         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4782         if (t == -ERESTARTSYS)
4783                 return t;
4784         return 0;
4785 }
4786 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4787
4788 /**
4789  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4790  * @x:  holds the state of this particular completion
4791  * @timeout:  timeout value in jiffies
4792  *
4793  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4794  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4795  */
4796 unsigned long __sched
4797 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4798                                           unsigned long timeout)
4799 {
4800         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4801 }
4802 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4803
4804 /**
4805  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4806  * @x:  holds the state of this particular completion
4807  *
4808  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4809  * interrupted by a kill signal.
4810  */
4811 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4812 {
4813         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4814         if (t == -ERESTARTSYS)
4815                 return t;
4816         return 0;
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4819
4820 /**
4821  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4822  *      @x:     completion structure
4823  *
4824  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4825  *               1 if a decrement succeeded.
4826  *
4827  *      If a completion is being used as a counting completion,
4828  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4829  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4830  *      is protecting is not available.
4831  */
4832 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4833 {
4834         int ret = 1;
4835
4836         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4837         if (!x->done)
4838                 ret = 0;
4839         else
4840                 x->done--;
4841         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4842         return ret;
4843 }
4844 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4845
4846 /**
4847  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4848  *      @x:     completion structure
4849  *
4850  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4851  *               1 if there are no waiters.
4852  *
4853  */
4854 bool completion_done(struct completion *x)
4855 {
4856         int ret = 1;
4857
4858         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4859         if (!x->done)
4860                 ret = 0;
4861         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4862         return ret;
4863 }
4864 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4865
4866 static long __sched
4867 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4868 {
4869         unsigned long flags;
4870         wait_queue_t wait;
4871
4872         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4873
4874         __set_current_state(state);
4875
4876         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4877         __add_wait_queue(q, &wait);
4878         spin_unlock(&q->lock);
4879         timeout = schedule_timeout(timeout);
4880         spin_lock_irq(&q->lock);
4881         __remove_wait_queue(q, &wait);
4882         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4883
4884         return timeout;
4885 }
4886
4887 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4888 {
4889         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4890 }
4891 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4892
4893 long __sched
4894 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4895 {
4896         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4897 }
4898 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4899
4900 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4901 {
4902         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4903 }
4904 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4905
4906 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4907 {
4908         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4909 }
4910 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4911
4912 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4913
4914 /*
4915  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4916  * @p: task
4917  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4918  *
4919  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4920  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4921  *
4922  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4923  */
4924 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4925 {
4926         unsigned long flags;
4927         int oldprio, on_rq, running;
4928         struct rq *rq;
4929         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4930
4931         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4932
4933         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4934         update_rq_clock(rq);
4935
4936         oldprio = p->prio;
4937         on_rq = p->se.on_rq;
4938         running = task_current(rq, p);
4939         if (on_rq)
4940                 dequeue_task(rq, p, 0);
4941         if (running)
4942                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4943
4944         if (rt_prio(prio))
4945                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4946         else
4947                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4948
4949         p->prio = prio;
4950
4951         if (running)
4952                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4953         if (on_rq) {
4954                 enqueue_task(rq, p, 0);
4955
4956                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4957         }
4958         task_rq_unlock(rq, &flags);
4959 }
4960
4961 #endif
4962
4963 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4964 {
4965         int old_prio, delta, on_rq;
4966         unsigned long flags;
4967         struct rq *rq;
4968
4969         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4970                 return;
4971         /*
4972          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4973          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4974          */
4975         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4976         update_rq_clock(rq);
4977         /*
4978          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4979          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4980          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4981          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4982          */
4983         if (task_has_rt_policy(p)) {
4984                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4985                 goto out_unlock;
4986         }
4987         on_rq = p->se.on_rq;
4988         if (on_rq)
4989                 dequeue_task(rq, p, 0);
4990
4991         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4992         set_load_weight(p);
4993         old_prio = p->prio;
4994         p->prio = effective_prio(p);
4995         delta = p->prio - old_prio;
4996
4997         if (on_rq) {
4998                 enqueue_task(rq, p, 0);
4999                 /*
5000                  * If the task increased its priority or is running and
5001                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5002                  */
5003                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5004                         resched_task(rq->curr);
5005         }
5006 out_unlock:
5007         task_rq_unlock(rq, &flags);
5008 }
5009 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5010
5011 /*
5012  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5013  * @p: task
5014  * @nice: nice value
5015  */
5016 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5017 {
5018         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5019         int nice_rlim = 20 - nice;
5020
5021         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5022                 capable(CAP_SYS_NICE));
5023 }
5024
5025 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5026
5027 /*
5028  * sys_nice - change the priority of the current process.
5029  * @increment: priority increment
5030  *
5031  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5032  * does similar things.
5033  */
5034 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5035 {
5036         long nice, retval;
5037
5038         /*
5039          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5040          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5041          * and we have a single winner.
5042          */
5043         if (increment < -40)
5044                 increment = -40;
5045         if (increment > 40)
5046                 increment = 40;
5047
5048         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5049         if (nice < -20)
5050                 nice = -20;
5051         if (nice > 19)
5052                 nice = 19;
5053
5054         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5055                 return -EPERM;
5056
5057         retval = security_task_setnice(current, nice);
5058         if (retval)
5059                 return retval;
5060
5061         set_user_nice(current, nice);
5062         return 0;
5063 }
5064
5065 #endif
5066
5067 /**
5068  * task_prio - return the priority value of a given task.
5069  * @p: the task in question.
5070  *
5071  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5072  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5073  * around 0, value goes from -16 to +15.
5074  */
5075 int task_prio(const struct task_struct *p)
5076 {
5077         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5078 }
5079
5080 /**
5081  * task_nice - return the nice value of a given task.
5082  * @p: the task in question.
5083  */
5084 int task_nice(const struct task_struct *p)
5085 {
5086         return TASK_NICE(p);
5087 }
5088 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5089
5090 /**
5091  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5092  * @cpu: the processor in question.
5093  */
5094 int idle_cpu(int cpu)
5095 {
5096         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5097 }
5098
5099 /**
5100  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5101  * @cpu: the processor in question.
5102  */
5103 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5104 {
5105         return cpu_rq(cpu)->idle;
5106 }
5107
5108 /**
5109  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5110  * @pid: the pid in question.
5111  */
5112 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5113 {
5114         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5115 }
5116
5117 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5118 static void
5119 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5120 {
5121         BUG_ON(p->se.on_rq);
5122
5123         p->policy = policy;
5124         switch (p->policy) {
5125         case SCHED_NORMAL:
5126         case SCHED_BATCH:
5127         case SCHED_IDLE:
5128                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5129                 break;
5130         case SCHED_FIFO:
5131         case SCHED_RR:
5132                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5133                 break;
5134         }
5135
5136         p->rt_priority = prio;
5137         p->normal_prio = normal_prio(p);
5138         /* we are holding p->pi_lock already */
5139         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5140         set_load_weight(p);
5141 }
5142
5143 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5144                                 struct sched_param *param, bool user)
5145 {
5146         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5147         unsigned long flags;
5148         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5149         struct rq *rq;
5150
5151         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5152         BUG_ON(in_interrupt());
5153 recheck:
5154         /* double check policy once rq lock held */
5155         if (policy < 0)
5156                 policy = oldpolicy = p->policy;
5157         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5158                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5159                         policy != SCHED_IDLE)
5160                 return -EINVAL;
5161         /*
5162          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5163          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5164          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5165          */
5166         if (param->sched_priority < 0 ||
5167             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5168             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5169                 return -EINVAL;
5170         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5171                 return -EINVAL;
5172
5173         /*
5174          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5175          */
5176         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5177                 if (rt_policy(policy)) {
5178                         unsigned long rlim_rtprio;
5179
5180                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5181                                 return -ESRCH;
5182                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5183                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5184
5185                         /* can't set/change the rt policy */
5186                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5187                                 return -EPERM;
5188
5189                         /* can't increase priority */
5190                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5191                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5192                                 return -EPERM;
5193                 }
5194                 /*
5195                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5196                  * move out of SCHED_IDLE either:
5197                  */
5198                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5199                         return -EPERM;
5200
5201                 /* can't change other user's priorities */
5202                 if ((current->euid != p->euid) &&
5203                     (current->euid != p->uid))
5204                         return -EPERM;
5205         }
5206
5207         if (user) {
5208 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5209                 /*
5210                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5211                  * assigned.
5212                  */
5213                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5214                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5215                         return -EPERM;
5216 #endif
5217
5218                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5219                 if (retval)
5220                         return retval;
5221         }
5222
5223         /*
5224          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5225          * changing the priority of the task:
5226          */
5227         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5228         /*
5229          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5230          * runqueue lock must be held.
5231          */
5232         rq = __task_rq_lock(p);
5233         /* recheck policy now with rq lock held */
5234         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5235                 policy = oldpolicy = -1;
5236                 __task_rq_unlock(rq);
5237                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5238                 goto recheck;
5239         }
5240         update_rq_clock(rq);
5241         on_rq = p->se.on_rq;
5242         running = task_current(rq, p);
5243         if (on_rq)
5244                 deactivate_task(rq, p, 0);
5245         if (running)
5246                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5247
5248         oldprio = p->prio;
5249         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5250
5251         if (running)
5252                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5253         if (on_rq) {
5254                 activate_task(rq, p, 0);
5255
5256                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5257         }
5258         __task_rq_unlock(rq);
5259         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5260
5261         rt_mutex_adjust_pi(p);
5262
5263         return 0;
5264 }
5265
5266 /**
5267  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5268  * @p: the task in question.
5269  * @policy: new policy.
5270  * @param: structure containing the new RT priority.
5271  *
5272  * NOTE that the task may be already dead.
5273  */
5274 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5275                        struct sched_param *param)
5276 {
5277         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5278 }
5279 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5280
5281 /**
5282  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5283  * @p: the task in question.
5284  * @policy: new policy.
5285  * @param: structure containing the new RT priority.
5286  *
5287  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5288  * current context has permission.  For example, this is needed in
5289  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5290  * but our caller might not have that capability.
5291  */
5292 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5293                                struct sched_param *param)
5294 {
5295         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5296 }
5297
5298 static int
5299 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5300 {
5301         struct sched_param lparam;
5302         struct task_struct *p;
5303         int retval;
5304
5305         if (!param || pid < 0)
5306                 return -EINVAL;
5307         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5308                 return -EFAULT;
5309
5310         rcu_read_lock();
5311         retval = -ESRCH;
5312         p = find_process_by_pid(pid);
5313         if (p != NULL)
5314                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5315         rcu_read_unlock();
5316
5317         return retval;
5318 }
5319
5320 /**
5321  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5322  * @pid: the pid in question.
5323  * @policy: new policy.
5324  * @param: structure containing the new RT priority.
5325  */
5326 asmlinkage long
5327 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5328 {
5329         /* negative values for policy are not valid */
5330         if (policy < 0)
5331                 return -EINVAL;
5332
5333         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5334 }
5335
5336 /**
5337  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5338  * @pid: the pid in question.
5339  * @param: structure containing the new RT priority.
5340  */
5341 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5342 {
5343         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5344 }
5345
5346 /**
5347  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5348  * @pid: the pid in question.
5349  */
5350 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5351 {
5352         struct task_struct *p;
5353         int retval;
5354
5355         if (pid < 0)
5356                 return -EINVAL;
5357
5358         retval = -ESRCH;
5359         read_lock(&tasklist_lock);
5360         p = find_process_by_pid(pid);
5361         if (p) {
5362                 retval = security_task_getscheduler(p);
5363                 if (!retval)
5364                         retval = p->policy;
5365         }
5366         read_unlock(&tasklist_lock);
5367         return retval;
5368 }
5369
5370 /**
5371  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5372  * @pid: the pid in question.
5373  * @param: structure containing the RT priority.
5374  */
5375 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5376 {
5377         struct sched_param lp;
5378         struct task_struct *p;
5379         int retval;
5380
5381         if (!param || pid < 0)
5382                 return -EINVAL;
5383
5384         read_lock(&tasklist_lock);
5385         p = find_process_by_pid(pid);
5386         retval = -ESRCH;
5387         if (!p)
5388                 goto out_unlock;
5389
5390         retval = security_task_getscheduler(p);
5391         if (retval)
5392                 goto out_unlock;
5393
5394         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5395         read_unlock(&tasklist_lock);
5396
5397         /*
5398          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5399          */
5400         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5401
5402         return retval;
5403
5404 out_unlock:
5405         read_unlock(&tasklist_lock);
5406         return retval;
5407 }
5408
5409 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5410 {
5411         cpumask_t cpus_allowed;
5412         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5413         struct task_struct *p;
5414         int retval;
5415
5416         get_online_cpus();
5417         read_lock(&tasklist_lock);
5418
5419         p = find_process_by_pid(pid);
5420         if (!p) {
5421                 read_unlock(&tasklist_lock);
5422                 put_online_cpus();
5423                 return -ESRCH;
5424         }
5425
5426         /*
5427          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5428          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5429          * usage count and then drop tasklist_lock.
5430          */
5431         get_task_struct(p);
5432         read_unlock(&tasklist_lock);
5433
5434         retval = -EPERM;
5435         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5436                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5437                 goto out_unlock;
5438
5439         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5440         if (retval)
5441                 goto out_unlock;
5442
5443         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5444         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5445  again:
5446         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5447
5448         if (!retval) {
5449                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5450                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5451                         /*
5452                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5453                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5454                          * cpuset's cpus_allowed
5455                          */
5456                         new_mask = cpus_allowed;
5457                         goto again;
5458                 }
5459         }
5460 out_unlock:
5461         put_task_struct(p);
5462         put_online_cpus();
5463         return retval;
5464 }
5465
5466 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5467                              cpumask_t *new_mask)
5468 {
5469         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5470                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5471         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5472                 len = sizeof(cpumask_t);
5473         }
5474         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5475 }
5476
5477 /**
5478  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5479  * @pid: pid of the process
5480  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5481  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5482  */
5483 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5484                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5485 {
5486         cpumask_t new_mask;
5487         int retval;
5488
5489         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5490         if (retval)
5491                 return retval;
5492
5493         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5494 }
5495
5496 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5497 {
5498         struct task_struct *p;
5499         int retval;
5500
5501         get_online_cpus();
5502         read_lock(&tasklist_lock);
5503
5504         retval = -ESRCH;
5505         p = find_process_by_pid(pid);
5506         if (!p)
5507                 goto out_unlock;
5508
5509         retval = security_task_getscheduler(p);
5510         if (retval)
5511                 goto out_unlock;
5512
5513         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5514
5515 out_unlock:
5516         read_unlock(&tasklist_lock);
5517         put_online_cpus();
5518
5519         return retval;
5520 }
5521
5522 /**
5523  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5524  * @pid: pid of the process
5525  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5526  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5527  */
5528 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5529                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5530 {
5531         int ret;
5532         cpumask_t mask;
5533
5534         if (len < sizeof(cpumask_t))
5535                 return -EINVAL;
5536
5537         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5538         if (ret < 0)
5539                 return ret;
5540
5541         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5542                 return -EFAULT;
5543
5544         return sizeof(cpumask_t);
5545 }
5546
5547 /**
5548  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5549  *
5550  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5551  * other threads running on this CPU then this function will return.
5552  */
5553 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5554 {
5555         struct rq *rq = this_rq_lock();
5556
5557         schedstat_inc(rq, yld_count);
5558         current->sched_class->yield_task(rq);
5559
5560         /*
5561          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5562          * no need to preempt or enable interrupts:
5563          */
5564         __release(rq->lock);
5565         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5566         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5567         preempt_enable_no_resched();
5568
5569         schedule();
5570
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 static void __cond_resched(void)
5575 {
5576 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5577         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5578 #endif
5579         /*
5580          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5581          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5582          * cond_resched() call.
5583          */
5584         do {
5585                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5586                 schedule();
5587                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5588         } while (need_resched());
5589 }
5590
5591 int __sched _cond_resched(void)
5592 {
5593         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5594                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5595                 __cond_resched();
5596                 return 1;
5597         }
5598         return 0;
5599 }
5600 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5601
5602 /*
5603  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5604  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5605  *
5606  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5607  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5608  * spin_unlock(), once by hand).
5609  */
5610 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5611 {
5612         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5613         int ret = 0;
5614
5615         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5616                 spin_unlock(lock);
5617                 if (resched && need_resched())
5618                         __cond_resched();
5619                 else
5620                         cpu_relax();
5621                 ret = 1;
5622                 spin_lock(lock);
5623         }
5624         return ret;
5625 }
5626 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5627
5628 int __sched cond_resched_softirq(void)
5629 {
5630         BUG_ON(!in_softirq());
5631
5632         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5633                 local_bh_enable();
5634                 __cond_resched();
5635                 local_bh_disable();
5636                 return 1;
5637         }
5638         return 0;
5639 }
5640 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5641
5642 /**
5643  * yield - yield the current processor to other threads.
5644  *
5645  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5646  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5647  */
5648 void __sched yield(void)
5649 {
5650         set_current_state(TASK_RUNNING);
5651         sys_sched_yield();
5652 }
5653 EXPORT_SYMBOL(yield);
5654
5655 /*
5656  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5657  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5658  *
5659  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5660  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5661  */
5662 void __sched io_schedule(void)
5663 {
5664         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5665
5666         delayacct_blkio_start();
5667         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5668         schedule();
5669         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5670         delayacct_blkio_end();
5671 }
5672 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5673
5674 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5675 {
5676         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5677         long ret;
5678
5679         delayacct_blkio_start();
5680         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5681         ret = schedule_timeout(timeout);
5682         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5683         delayacct_blkio_end();
5684         return ret;
5685 }
5686
5687 /**
5688  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5689  * @policy: scheduling class.
5690  *
5691  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5692  * by a given scheduling class.
5693  */
5694 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5695 {
5696         int ret = -EINVAL;
5697
5698         switch (policy) {
5699         case SCHED_FIFO:
5700         case SCHED_RR:
5701                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5702                 break;
5703         case SCHED_NORMAL:
5704         case SCHED_BATCH:
5705         case SCHED_IDLE:
5706                 ret = 0;
5707                 break;
5708         }
5709         return ret;
5710 }
5711
5712 /**
5713  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5714  * @policy: scheduling class.
5715  *
5716  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5717  * by a given scheduling class.
5718  */
5719 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5720 {
5721         int ret = -EINVAL;
5722
5723         switch (policy) {
5724         case SCHED_FIFO:
5725         case SCHED_RR:
5726                 ret = 1;
5727                 break;
5728         case SCHED_NORMAL:
5729         case SCHED_BATCH:
5730         case SCHED_IDLE:
5731                 ret = 0;
5732         }
5733         return ret;
5734 }
5735
5736 /**
5737  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5738  * @pid: pid of the process.
5739  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5740  *
5741  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5742  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5743  */
5744 asmlinkage
5745 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5746 {
5747         struct task_struct *p;
5748         unsigned int time_slice;
5749         int retval;
5750         struct timespec t;
5751
5752         if (pid < 0)
5753                 return -EINVAL;
5754
5755         retval = -ESRCH;
5756         read_lock(&tasklist_lock);
5757         p = find_process_by_pid(pid);
5758         if (!p)
5759                 goto out_unlock;
5760
5761         retval = security_task_getscheduler(p);
5762         if (retval)
5763                 goto out_unlock;
5764
5765         /*
5766          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5767          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5768          */
5769         time_slice = 0;
5770         if (p->policy == SCHED_RR) {
5771                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5772         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5773                 struct sched_entity *se = &p->se;
5774                 unsigned long flags;
5775                 struct rq *rq;
5776
5777                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5778                 if (rq->cfs.load.weight)
5779                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5780                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5781         }
5782         read_unlock(&tasklist_lock);
5783         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5784         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5785         return retval;
5786
5787 out_unlock:
5788         read_unlock(&tasklist_lock);
5789         return retval;
5790 }
5791
5792 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5793
5794 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5795 {
5796         unsigned long free = 0;
5797         unsigned state;
5798
5799         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5800         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5801                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5802 #if BITS_PER_LONG == 32
5803         if (state == TASK_RUNNING)
5804                 printk(KERN_CONT " running  ");
5805         else
5806                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5807 #else
5808         if (state == TASK_RUNNING)
5809                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5810         else
5811                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5812 #endif
5813 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5814         {
5815                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5816                 while (!*n)
5817                         n++;
5818                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5819         }
5820 #endif
5821         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5822                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5823
5824         show_stack(p, NULL);
5825 }
5826
5827 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5828 {
5829         struct task_struct *g, *p;
5830
5831 #if BITS_PER_LONG == 32
5832         printk(KERN_INFO
5833                 "  task                PC stack   pid father\n");
5834 #else
5835         printk(KERN_INFO
5836                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5837 #endif
5838         read_lock(&tasklist_lock);
5839         do_each_thread(g, p) {
5840                 /*
5841                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5842                  * console might take alot of time:
5843                  */
5844                 touch_nmi_watchdog();
5845                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5846                         sched_show_task(p);
5847         } while_each_thread(g, p);
5848
5849         touch_all_softlockup_watchdogs();
5850
5851 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5852         sysrq_sched_debug_show();
5853 #endif
5854         read_unlock(&tasklist_lock);
5855         /*
5856          * Only show locks if all tasks are dumped:
5857          */
5858         if (state_filter == -1)
5859                 debug_show_all_locks();
5860 }
5861
5862 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5863 {
5864         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5865 }
5866
5867 /**
5868  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5869  * @idle: task in question
5870  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5871  *
5872  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5873  * flag, to make booting more robust.
5874  */
5875 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5876 {
5877         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5878         unsigned long flags;
5879
5880         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5881
5882         __sched_fork(idle);
5883         idle->se.exec_start = sched_clock();
5884
5885         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5886         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5887         __set_task_cpu(idle, cpu);
5888
5889         rq->curr = rq->idle = idle;
5890 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5891         idle->oncpu = 1;
5892 #endif
5893         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5894
5895         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5896 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5897         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5898 #else
5899         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5900 #endif
5901         /*
5902          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5903          */
5904         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5905         ftrace_graph_init_task(idle);
5906 }
5907
5908 /*
5909  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5910  * indicates which cpus entered this state. This is used
5911  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5912  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5913  * always be CPU_MASK_NONE.
5914  */
5915 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5916
5917 /*
5918  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5919  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5920  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5921  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5922  * number of CPUs.
5923  *
5924  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5925  */
5926 static inline void sched_init_granularity(void)
5927 {
5928         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5929         const unsigned long limit = 200000000;
5930
5931         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5932         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5933                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5934
5935         sysctl_sched_latency *= factor;
5936         if (sysctl_sched_latency > limit)
5937                 sysctl_sched_latency = limit;
5938
5939         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5940
5941         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5942 }
5943
5944 #ifdef CONFIG_SMP
5945 /*
5946  * This is how migration works:
5947  *
5948  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5949  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5950  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5951  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5952  *    thread off the CPU)
5953  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5954  *    task is still in the wrong runqueue.
5955  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5956  *    it and puts it into the right queue.
5957  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5958  * 7) we wake up and the migration is done.
5959  */
5960
5961 /*
5962  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5963  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5964  * is removed from the allowed bitmask.
5965  *
5966  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5967  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5968  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5969  */
5970 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5971 {
5972         struct migration_req req;
5973         unsigned long flags;
5974         struct rq *rq;
5975         int ret = 0;
5976
5977         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5978         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5979                 ret = -EINVAL;
5980                 goto out;
5981         }
5982
5983         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5984                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5985                 ret = -EINVAL;
5986                 goto out;
5987         }
5988
5989         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5990                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5991         else {
5992                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5993                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5994         }
5995
5996         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5997         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5998                 goto out;
5999
6000         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6001                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6002                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6003                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6004                 wait_for_completion(&req.done);
6005                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6006                 return 0;
6007         }
6008 out:
6009         task_rq_unlock(rq, &flags);
6010
6011         return ret;
6012 }
6013 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6014
6015 /*
6016  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6017  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6018  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6019  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6020  *
6021  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6022  * as the task is no longer on this CPU.
6023  *
6024  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6025  */
6026 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6027 {
6028         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6029         int ret = 0, on_rq;
6030
6031         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6032                 return ret;
6033
6034         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6035         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6036
6037         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6038         /* Already moved. */
6039         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6040                 goto done;
6041         /* Affinity changed (again). */
6042         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6043                 goto fail;
6044
6045         on_rq = p->se.on_rq;
6046         if (on_rq)
6047                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6048
6049         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6050         if (on_rq) {
6051                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6052                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6053         }
6054 done:
6055         ret = 1;
6056 fail:
6057         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6058         return ret;
6059 }
6060
6061 /*
6062  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6063  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6064  * another runqueue.
6065  */
6066 static int migration_thread(void *data)
6067 {
6068         int cpu = (long)data;
6069         struct rq *rq;
6070
6071         rq = cpu_rq(cpu);
6072         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6073
6074         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6075         while (!kthread_should_stop()) {
6076                 struct migration_req *req;
6077                 struct list_head *head;
6078
6079                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6080
6081                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6082                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6083                         goto wait_to_die;
6084                 }
6085
6086                 if (rq->active_balance) {
6087                         active_load_balance(rq, cpu);
6088                         rq->active_balance = 0;
6089                 }
6090
6091                 head = &rq->migration_queue;
6092
6093                 if (list_empty(head)) {
6094                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6095                         schedule();
6096                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6097                         continue;
6098                 }
6099                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6100                 list_del_init(head->next);
6101
6102                 spin_unlock(&rq->lock);
6103                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6104                 local_irq_enable();
6105
6106                 complete(&req->done);
6107         }
6108         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6109         return 0;
6110
6111 wait_to_die:
6112         /* Wait for kthread_stop */
6113         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6114         while (!kthread_should_stop()) {
6115                 schedule();
6116                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6117         }
6118         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6119         return 0;
6120 }
6121
6122 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6123
6124 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6125 {
6126         int ret;
6127
6128         local_irq_disable();
6129         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6130         local_irq_enable();
6131         return ret;
6132 }
6133
6134 /*
6135  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6136  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6137  */
6138 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6139 {
6140         unsigned long flags;
6141         cpumask_t mask;
6142         struct rq *rq;
6143         int dest_cpu;
6144
6145         do {
6146                 /* On same node? */
6147                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6148                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6149                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6150
6151                 /* On any allowed CPU? */
6152                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6153                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6154
6155                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6156                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6157                         cpumask_t cpus_allowed;
6158
6159                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6160                         /*
6161                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6162                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6163                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6164                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6165                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6166                          */
6167                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6168                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6169                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6170                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6171
6172                         /*
6173                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6174                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6175                          * leave kernel.
6176                          */
6177                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6178                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6179                                        "longer affine to cpu%d\n",
6180                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6181                         }
6182                 }
6183         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6184 }
6185
6186 /*
6187  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6188  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6189  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6190  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6191  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6192  */
6193 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6194 {
6195         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6196         unsigned long flags;
6197
6198         local_irq_save(flags);
6199         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6200         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6201         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6202         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6203         local_irq_restore(flags);
6204 }
6205
6206 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6207 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6208 {
6209         struct task_struct *p, *t;
6210
6211         read_lock(&tasklist_lock);
6212
6213         do_each_thread(t, p) {
6214                 if (p == current)
6215                         continue;
6216
6217                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6218                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6219         } while_each_thread(t, p);
6220
6221         read_unlock(&tasklist_lock);
6222 }
6223
6224 /*
6225  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6226  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6227  * Used by CPU offline code.
6228  */
6229 void sched_idle_next(void)
6230 {
6231         int this_cpu = smp_processor_id();
6232         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6233         struct task_struct *p = rq->idle;
6234         unsigned long flags;
6235
6236         /* cpu has to be offline */
6237         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6238
6239         /*
6240          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6241          * and interrupts disabled on the current cpu.
6242          */
6243         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6244
6245         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6246
6247         update_rq_clock(rq);
6248         activate_task(rq, p, 0);
6249
6250         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6251 }
6252
6253 /*
6254  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6255  * offline.
6256  */
6257 void idle_task_exit(void)
6258 {
6259         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6260
6261         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6262
6263         if (mm != &init_mm)
6264                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6265         mmdrop(mm);
6266 }
6267
6268 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6269 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6270 {
6271         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6272
6273         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6274         BUG_ON(!p->exit_state);
6275
6276         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6277         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6278
6279         get_task_struct(p);
6280
6281         /*
6282          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6283          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6284          * fine.
6285          */
6286         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6287         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6288         spin_lock_irq(&rq->lock);
6289
6290         put_task_struct(p);
6291 }
6292
6293 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6294 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6295 {
6296         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6297         struct task_struct *next;
6298
6299         for ( ; ; ) {
6300                 if (!rq->nr_running)
6301                         break;
6302                 update_rq_clock(rq);
6303                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6304                 if (!next)
6305                         break;
6306                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6307                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6308
6309         }
6310 }
6311 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6312
6313 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6314
6315 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6316         {
6317                 .procname       = "sched_domain",
6318                 .mode           = 0555,
6319         },
6320         {0, },
6321 };
6322
6323 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6324         {
6325                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6326                 .procname       = "kernel",
6327                 .mode           = 0555,
6328                 .child          = sd_ctl_dir,
6329         },
6330         {0, },
6331 };
6332
6333 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6334 {
6335         struct ctl_table *entry =
6336                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6337
6338         return entry;
6339 }
6340
6341 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6342 {
6343         struct ctl_table *entry;
6344
6345         /*
6346          * In the intermediate directories, both the child directory and
6347          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6348          * will always be set. In the lowest directory the names are
6349          * static strings and all have proc handlers.
6350          */
6351         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6352                 if (entry->child)
6353                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6354                 if (entry->proc_handler == NULL)
6355                         kfree(entry->procname);
6356         }
6357
6358         kfree(*tablep);
6359         *tablep = NULL;
6360 }
6361
6362 static void
6363 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6364                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6365                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6366 {
6367         entry->procname = procname;
6368         entry->data = data;
6369         entry->maxlen = maxlen;
6370         entry->mode = mode;
6371         entry->proc_handler = proc_handler;
6372 }
6373
6374 static struct ctl_table *
6375 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6376 {
6377         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6378
6379         if (table == NULL)
6380                 return NULL;
6381
6382         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6383                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6384         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6385                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6386         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6387                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6388         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6389                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6390         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6391                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6392         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6393                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6394         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6395                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6396         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6397                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6398         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6399                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6400         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6401                 &sd->cache_nice_tries,
6402                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6403         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6404                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6405         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6406                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6407         /* &table[12] is terminator */
6408
6409         return table;
6410 }
6411
6412 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6413 {
6414         struct ctl_table *entry, *table;
6415         struct sched_domain *sd;
6416         int domain_num = 0, i;
6417         char buf[32];
6418
6419         for_each_domain(cpu, sd)
6420                 domain_num++;
6421         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6422         if (table == NULL)
6423                 return NULL;
6424
6425         i = 0;
6426         for_each_domain(cpu, sd) {
6427                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6428                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6429                 entry->mode = 0555;
6430                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6431                 entry++;
6432                 i++;
6433         }
6434         return table;
6435 }
6436
6437 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6438 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6439 {
6440         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6441         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6442         char buf[32];
6443
6444         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6445         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6446
6447         if (entry == NULL)
6448                 return;
6449
6450         for_each_online_cpu(i) {
6451                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6452                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6453                 entry->mode = 0555;
6454                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6455                 entry++;
6456         }
6457
6458         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6459         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6460 }
6461
6462 /* may be called multiple times per register */
6463 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6464 {
6465         if (sd_sysctl_header)
6466                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6467         sd_sysctl_header = NULL;
6468         if (sd_ctl_dir[0].child)
6469                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6470 }
6471 #else
6472 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6473 {
6474 }
6475 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6476 {
6477 }
6478 #endif
6479
6480 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6481 {
6482         if (!rq->online) {
6483                 const struct sched_class *class;
6484
6485                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6486                 rq->online = 1;
6487
6488                 for_each_class(class) {
6489                         if (class->rq_online)
6490                                 class->rq_online(rq);
6491                 }
6492         }
6493 }
6494
6495 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6496 {
6497         if (rq->online) {
6498                 const struct sched_class *class;
6499
6500                 for_each_class(class) {
6501                         if (class->rq_offline)
6502                                 class->rq_offline(rq);
6503                 }
6504
6505                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6506                 rq->online = 0;
6507         }
6508 }
6509
6510 /*
6511  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6512  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6513  */
6514 static int __cpuinit
6515 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6516 {
6517         struct task_struct *p;
6518         int cpu = (long)hcpu;
6519         unsigned long flags;
6520         struct rq *rq;
6521
6522         switch (action) {
6523
6524         case CPU_UP_PREPARE:
6525         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6526                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6527                 if (IS_ERR(p))
6528                         return NOTIFY_BAD;
6529                 kthread_bind(p, cpu);
6530                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6531                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6532                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6533                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6534                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6535                 break;
6536
6537         case CPU_ONLINE:
6538         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6539                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6540                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6541
6542                 /* Update our root-domain */
6543                 rq = cpu_rq(cpu);
6544                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6545                 if (rq->rd) {
6546                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6547
6548                         set_rq_online(rq);
6549                 }
6550                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6551                 break;
6552
6553 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6554         case CPU_UP_CANCELED:
6555         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6556                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6557                         break;
6558                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6559                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6560                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6561                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6562                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6563                 break;
6564
6565         case CPU_DEAD:
6566         case CPU_DEAD_FROZEN:
6567                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6568                 migrate_live_tasks(cpu);
6569                 rq = cpu_rq(cpu);
6570                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6571                 rq->migration_thread = NULL;
6572                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6573                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6574                 update_rq_clock(rq);
6575                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6576                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6577                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6578                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6579                 migrate_dead_tasks(cpu);
6580                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6581                 cpuset_unlock();
6582                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6583                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6584
6585                 /*
6586                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6587                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6588                  * the requestors.
6589                  */
6590                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6591                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6592                         struct migration_req *req;
6593
6594                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6595                                          struct migration_req, list);
6596                         list_del_init(&req->list);
6597                         complete(&req->done);
6598                 }
6599                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6600                 break;
6601
6602         case CPU_DYING:
6603         case CPU_DYING_FROZEN:
6604                 /* Update our root-domain */
6605                 rq = cpu_rq(cpu);
6606                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6607                 if (rq->rd) {
6608                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6609                         set_rq_offline(rq);
6610                 }
6611                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6612                 break;
6613 #endif
6614         }
6615         return NOTIFY_OK;
6616 }
6617
6618 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6619  * happens before everything else.
6620  */
6621 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6622         .notifier_call = migration_call,
6623         .priority = 10
6624 };
6625
6626 static int __init migration_init(void)
6627 {
6628         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6629         int err;
6630
6631         /* Start one for the boot CPU: */
6632         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6633         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6634         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6635         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6636
6637         return err;
6638 }
6639 early_initcall(migration_init);
6640 #endif
6641
6642 #ifdef CONFIG_SMP
6643
6644 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6645
6646 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6647 {
6648         switch (lvl) {
6649         case SD_LV_NONE:
6650                         return "NONE";
6651         case SD_LV_SIBLING:
6652                         return "SIBLING";
6653         case SD_LV_MC:
6654                         return "MC";
6655         case SD_LV_CPU:
6656                         return "CPU";
6657         case SD_LV_NODE:
6658                         return "NODE";
6659         case SD_LV_ALLNODES:
6660                         return "ALLNODES";
6661         case SD_LV_MAX:
6662                         return "MAX";
6663
6664         }
6665         return "MAX";
6666 }
6667
6668 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6669                                   cpumask_t *groupmask)
6670 {
6671         struct sched_group *group = sd->groups;
6672         char str[256];
6673
6674         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6675         cpus_clear(*groupmask);
6676
6677         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6678
6679         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6680                 printk("does not load-balance\n");
6681                 if (sd->parent)
6682                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6683                                         " has parent");
6684                 return -1;
6685         }
6686
6687         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6688                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6689
6690         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6691                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6692                                 "CPU%d\n", cpu);
6693         }
6694         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6695                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6696                                 " CPU%d\n", cpu);
6697         }
6698
6699         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6700         do {
6701                 if (!group) {
6702                         printk("\n");
6703                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6704                         break;
6705                 }
6706
6707                 if (!group->__cpu_power) {
6708                         printk(KERN_CONT "\n");
6709                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6710                                         "set\n");
6711                         break;
6712                 }
6713
6714                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6715                         printk(KERN_CONT "\n");
6716                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6717                         break;
6718                 }
6719
6720                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6721                         printk(KERN_CONT "\n");
6722                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6723                         break;
6724                 }
6725
6726                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6727
6728                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6729                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6730
6731                 group = group->next;
6732         } while (group != sd->groups);
6733         printk(KERN_CONT "\n");
6734
6735         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6736                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6737
6738         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6739                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6740                         "of domain->span\n");
6741         return 0;
6742 }
6743
6744 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6745 {
6746         cpumask_t *groupmask;
6747         int level = 0;
6748
6749         if (!sd) {
6750                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6751                 return;
6752         }
6753
6754         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6755
6756         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6757         if (!groupmask) {
6758                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6759                 return;
6760         }
6761
6762         for (;;) {
6763                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6764                         break;
6765                 level++;
6766                 sd = sd->parent;
6767                 if (!sd)
6768                         break;
6769         }
6770         kfree(groupmask);
6771 }
6772 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6773 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6774 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6775
6776 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6777 {
6778         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6779                 return 1;
6780
6781         /* Following flags need at least 2 groups */
6782         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6783                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6784                          SD_BALANCE_FORK |
6785                          SD_BALANCE_EXEC |
6786                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6787                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6788                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6789                         return 0;
6790         }
6791
6792         /* Following flags don't use groups */
6793         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6794                          SD_WAKE_AFFINE |
6795                          SD_WAKE_BALANCE))
6796                 return 0;
6797
6798         return 1;
6799 }
6800
6801 static int
6802 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6803 {
6804         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6805
6806         if (sd_degenerate(parent))
6807                 return 1;
6808
6809         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6810                 return 0;
6811
6812         /* Does parent contain flags not in child? */
6813         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6814         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6815                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6816         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6817         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6818                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6819                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6820                                 SD_BALANCE_FORK |
6821                                 SD_BALANCE_EXEC |
6822                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6823                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6824         }