sched: add latency tracer callbacks to the scheduler
[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/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
99
100 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
101 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
102
103 /*
104  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
105  *
106  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
107  * Timeslices get refilled after they expire.
108  */
109 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
110
111 /*
112  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
113  */
114 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
115
116 #ifdef CONFIG_SMP
117 /*
118  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
119  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
120  */
121 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
122 {
123         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
124 }
125
126 /*
127  * Each time a sched group cpu_power is changed,
128  * we must compute its reciprocal value
129  */
130 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
131 {
132         sg->__cpu_power += val;
133         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
134 }
135 #endif
136
137 static inline int rt_policy(int policy)
138 {
139         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
140                 return 1;
141         return 0;
142 }
143
144 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
145 {
146         return rt_policy(p->policy);
147 }
148
149 /*
150  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
151  */
152 struct rt_prio_array {
153         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
154         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
155 };
156
157 struct rt_bandwidth {
158         /* nests inside the rq lock: */
159         spinlock_t              rt_runtime_lock;
160         ktime_t                 rt_period;
161         u64                     rt_runtime;
162         struct hrtimer          rt_period_timer;
163 };
164
165 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
166
167 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
168
169 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
170 {
171         struct rt_bandwidth *rt_b =
172                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
173         ktime_t now;
174         int overrun;
175         int idle = 0;
176
177         for (;;) {
178                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
179                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
180
181                 if (!overrun)
182                         break;
183
184                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
185         }
186
187         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
188 }
189
190 static
191 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
192 {
193         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
194         rt_b->rt_runtime = runtime;
195
196         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
197
198         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
199                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
200         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
201         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
202 }
203
204 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
205 {
206         ktime_t now;
207
208         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
209                 return;
210
211         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                 return;
213
214         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
215         for (;;) {
216                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
217                         break;
218
219                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
220                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
221                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
222                               rt_b->rt_period_timer.expires,
223                               HRTIMER_MODE_ABS);
224         }
225         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
226 }
227
228 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
229 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
230 {
231         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
232 }
233 #endif
234
235 /*
236  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
237  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
238  */
239 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
240
241 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
242
243 #include <linux/cgroup.h>
244
245 struct cfs_rq;
246
247 static LIST_HEAD(task_groups);
248
249 /* task group related information */
250 struct task_group {
251 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
252         struct cgroup_subsys_state css;
253 #endif
254
255 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
256         /* schedulable entities of this group on each cpu */
257         struct sched_entity **se;
258         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
259         struct cfs_rq **cfs_rq;
260         unsigned long shares;
261 #endif
262
263 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
264         struct sched_rt_entity **rt_se;
265         struct rt_rq **rt_rq;
266
267         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
268 #endif
269
270         struct rcu_head rcu;
271         struct list_head list;
272
273         struct task_group *parent;
274         struct list_head siblings;
275         struct list_head children;
276 };
277
278 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
279
280 /*
281  * Root task group.
282  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
283  *      be a child to this group.
284  */
285 struct task_group root_task_group;
286
287 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
288 /* Default task group's sched entity on each cpu */
289 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
290 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
292 #endif
293
294 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
295 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
296 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
297 #endif
298 #else
299 #define root_task_group init_task_group
300 #endif
301
302 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
303  * a task group's cpu shares.
304  */
305 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
306
307 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
308 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
309 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
310 #else
311 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
312 #endif
313
314 /*
315  * A weight of 0, 1 or ULONG_MAX can cause arithmetics problems.
316  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
317  *  limitation from this.)
318  */
319 #define MIN_SHARES      2
320 #define MAX_SHARES      (ULONG_MAX - 1)
321
322 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
323 #endif
324
325 /* Default task group.
326  *      Every task in system belong to this group at bootup.
327  */
328 struct task_group init_task_group;
329
330 /* return group to which a task belongs */
331 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
332 {
333         struct task_group *tg;
334
335 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
336         tg = p->user->tg;
337 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
338         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
339                                 struct task_group, css);
340 #else
341         tg = &init_task_group;
342 #endif
343         return tg;
344 }
345
346 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
347 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
348 {
349 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
350         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
351         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
352 #endif
353
354 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
355         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
356         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
357 #endif
358 }
359
360 #else
361
362 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
363
364 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
365
366 /* CFS-related fields in a runqueue */
367 struct cfs_rq {
368         struct load_weight load;
369         unsigned long nr_running;
370
371         u64 exec_clock;
372         u64 min_vruntime;
373
374         struct rb_root tasks_timeline;
375         struct rb_node *rb_leftmost;
376
377         struct list_head tasks;
378         struct list_head *balance_iterator;
379
380         /*
381          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
382          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
383          */
384         struct sched_entity *curr, *next;
385
386         unsigned long nr_spread_over;
387
388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
389         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
390
391         /*
392          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
393          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
394          * (like users, containers etc.)
395          *
396          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
397          * list is used during load balance.
398          */
399         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
400         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
401
402 #ifdef CONFIG_SMP
403         unsigned long task_weight;
404         unsigned long shares;
405         /*
406          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
407          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
408          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
409          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
410          * but more should not be needed anyway.
411          */
412         struct aggregate_struct {
413                 /*
414                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
415                  *
416                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
417                  * this group.
418                  */
419                 unsigned long load;
420
421                 /*
422                  * part of the group weight distributed to this span.
423                  */
424                 unsigned long shares;
425
426                 /*
427                  * The sum of all runqueue weights within this span.
428                  */
429                 unsigned long rq_weight;
430
431                 /*
432                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
433                  * influence by moving tasks around.
434                  */
435                 unsigned long task_weight;
436         } aggregate;
437 #endif
438 #endif
439 };
440
441 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
442 struct rt_rq {
443         struct rt_prio_array active;
444         unsigned long rt_nr_running;
445 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
446         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
447 #endif
448 #ifdef CONFIG_SMP
449         unsigned long rt_nr_migratory;
450         int overloaded;
451 #endif
452         int rt_throttled;
453         u64 rt_time;
454         u64 rt_runtime;
455         /* Nests inside the rq lock: */
456         spinlock_t rt_runtime_lock;
457
458 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
459         unsigned long rt_nr_boosted;
460
461         struct rq *rq;
462         struct list_head leaf_rt_rq_list;
463         struct task_group *tg;
464         struct sched_rt_entity *rt_se;
465 #endif
466 };
467
468 #ifdef CONFIG_SMP
469
470 /*
471  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
472  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
473  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
474  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
475  * object.
476  *
477  */
478 struct root_domain {
479         atomic_t refcount;
480         cpumask_t span;
481         cpumask_t online;
482
483         /*
484          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
485          * one runnable RT task.
486          */
487         cpumask_t rto_mask;
488         atomic_t rto_count;
489 };
490
491 /*
492  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
493  * members (mimicking the global state we have today).
494  */
495 static struct root_domain def_root_domain;
496
497 #endif
498
499 /*
500  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
501  *
502  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
503  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
504  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
505  */
506 struct rq {
507         /* runqueue lock: */
508         spinlock_t lock;
509
510         /*
511          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
512          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
513          */
514         unsigned long nr_running;
515         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
516         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
517         unsigned char idle_at_tick;
518 #ifdef CONFIG_NO_HZ
519         unsigned long last_tick_seen;
520         unsigned char in_nohz_recently;
521 #endif
522         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
523         struct load_weight load;
524         unsigned long nr_load_updates;
525         u64 nr_switches;
526
527         struct cfs_rq cfs;
528         struct rt_rq rt;
529
530 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
531         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
532         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
533 #endif
534 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
535         struct list_head leaf_rt_rq_list;
536 #endif
537
538         /*
539          * This is part of a global counter where only the total sum
540          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
541          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
542          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
543          */
544         unsigned long nr_uninterruptible;
545
546         struct task_struct *curr, *idle;
547         unsigned long next_balance;
548         struct mm_struct *prev_mm;
549
550         u64 clock;
551
552         atomic_t nr_iowait;
553
554 #ifdef CONFIG_SMP
555         struct root_domain *rd;
556         struct sched_domain *sd;
557
558         /* For active balancing */
559         int active_balance;
560         int push_cpu;
561         /* cpu of this runqueue: */
562         int cpu;
563
564         struct task_struct *migration_thread;
565         struct list_head migration_queue;
566 #endif
567
568 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
569         unsigned long hrtick_flags;
570         ktime_t hrtick_expire;
571         struct hrtimer hrtick_timer;
572 #endif
573
574 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
575         /* latency stats */
576         struct sched_info rq_sched_info;
577
578         /* sys_sched_yield() stats */
579         unsigned int yld_exp_empty;
580         unsigned int yld_act_empty;
581         unsigned int yld_both_empty;
582         unsigned int yld_count;
583
584         /* schedule() stats */
585         unsigned int sched_switch;
586         unsigned int sched_count;
587         unsigned int sched_goidle;
588
589         /* try_to_wake_up() stats */
590         unsigned int ttwu_count;
591         unsigned int ttwu_local;
592
593         /* BKL stats */
594         unsigned int bkl_count;
595 #endif
596         struct lock_class_key rq_lock_key;
597 };
598
599 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
600
601 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
602 {
603         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
604 }
605
606 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
607 {
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         return rq->cpu;
610 #else
611         return 0;
612 #endif
613 }
614
615 /*
616  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
617  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
618  *
619  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
620  * preempt-disabled sections.
621  */
622 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
623         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
624
625 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
626 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
627 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
628 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
629
630 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
631 {
632         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
633 }
634
635 /*
636  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
637  */
638 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
639 # define const_debug __read_mostly
640 #else
641 # define const_debug static const
642 #endif
643
644 /*
645  * Debugging: various feature bits
646  */
647
648 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
649         __SCHED_FEAT_##name ,
650
651 enum {
652 #include "sched_features.h"
653 };
654
655 #undef SCHED_FEAT
656
657 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
658         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
659
660 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
661 #include "sched_features.h"
662         0;
663
664 #undef SCHED_FEAT
665
666 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
667 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
668         #name ,
669
670 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
671 #include "sched_features.h"
672         NULL
673 };
674
675 #undef SCHED_FEAT
676
677 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
678 {
679         filp->private_data = inode->i_private;
680         return 0;
681 }
682
683 static ssize_t
684 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
685                 size_t cnt, loff_t *ppos)
686 {
687         char *buf;
688         int r = 0;
689         int len = 0;
690         int i;
691
692         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
693                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
694                 len += 4;
695         }
696
697         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
698         if (!buf)
699                 return -ENOMEM;
700
701         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
702                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
703                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
704                 else
705                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
706         }
707
708         r += sprintf(buf + r, "\n");
709         WARN_ON(r >= len + 2);
710
711         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
712
713         kfree(buf);
714
715         return r;
716 }
717
718 static ssize_t
719 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
720                 size_t cnt, loff_t *ppos)
721 {
722         char buf[64];
723         char *cmp = buf;
724         int neg = 0;
725         int i;
726
727         if (cnt > 63)
728                 cnt = 63;
729
730         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
731                 return -EFAULT;
732
733         buf[cnt] = 0;
734
735         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
736                 neg = 1;
737                 cmp += 3;
738         }
739
740         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
741                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
742
743                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
744                         if (neg)
745                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
746                         else
747                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
748                         break;
749                 }
750         }
751
752         if (!sched_feat_names[i])
753                 return -EINVAL;
754
755         filp->f_pos += cnt;
756
757         return cnt;
758 }
759
760 static struct file_operations sched_feat_fops = {
761         .open   = sched_feat_open,
762         .read   = sched_feat_read,
763         .write  = sched_feat_write,
764 };
765
766 static __init int sched_init_debug(void)
767 {
768         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
769                         &sched_feat_fops);
770
771         return 0;
772 }
773 late_initcall(sched_init_debug);
774
775 #endif
776
777 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
778
779 /*
780  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
781  * Limited because this is done with IRQs disabled.
782  */
783 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
784
785 /*
786  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
787  * default: 1s
788  */
789 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
790
791 static __read_mostly int scheduler_running;
792
793 /*
794  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
795  * default: 0.95s
796  */
797 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
798
799 static inline u64 global_rt_period(void)
800 {
801         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
802 }
803
804 static inline u64 global_rt_runtime(void)
805 {
806         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
807                 return RUNTIME_INF;
808
809         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
810 }
811
812 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
813
814 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
815 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
816
817 /*
818  * Global lock which we take every now and then to synchronize
819  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
820  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
821  * it's good enough for tracing:
822  */
823 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
824 static unsigned long long prev_global_time;
825
826 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
827 {
828         /*
829          * We want this inlined, to not get tracer function calls
830          * in this critical section:
831          */
832         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
833         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
834
835         if (time < prev_global_time) {
836                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
837                 time = prev_global_time;
838         } else {
839                 prev_global_time = time;
840         }
841
842         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
843         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
844
845         return time;
846 }
847
848 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
849 {
850         unsigned long long now;
851
852         /*
853          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
854          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
855          */
856         if (unlikely(!scheduler_running))
857                 return 0;
858
859         now = sched_clock_cpu(cpu);
860
861         return now;
862 }
863
864 /*
865  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
866  * clock constructed from sched_clock():
867  */
868 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
869 {
870         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
871         unsigned long flags;
872
873         local_irq_save(flags);
874         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
875         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
876         delta_time = time-prev_cpu_time;
877
878         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
879                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
880                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
881         }
882         local_irq_restore(flags);
883
884         return time;
885 }
886 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
887
888 #ifndef prepare_arch_switch
889 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
890 #endif
891 #ifndef finish_arch_switch
892 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
893 #endif
894
895 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
896 {
897         return rq->curr == p;
898 }
899
900 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
901 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
902 {
903         return task_current(rq, p);
904 }
905
906 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
907 {
908 }
909
910 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
911 {
912 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
913         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
914         rq->lock.owner = current;
915 #endif
916         /*
917          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
918          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
919          * prev into current:
920          */
921         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
922
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 }
925
926 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
927 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
928 {
929 #ifdef CONFIG_SMP
930         return p->oncpu;
931 #else
932         return task_current(rq, p);
933 #endif
934 }
935
936 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
937 {
938 #ifdef CONFIG_SMP
939         /*
940          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
941          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
942          * here.
943          */
944         next->oncpu = 1;
945 #endif
946 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
947         spin_unlock_irq(&rq->lock);
948 #else
949         spin_unlock(&rq->lock);
950 #endif
951 }
952
953 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
954 {
955 #ifdef CONFIG_SMP
956         /*
957          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
958          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
959          * finished.
960          */
961         smp_wmb();
962         prev->oncpu = 0;
963 #endif
964 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
965         local_irq_enable();
966 #endif
967 }
968 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
969
970 /*
971  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
972  * Must be called interrupts disabled.
973  */
974 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
975         __acquires(rq->lock)
976 {
977         for (;;) {
978                 struct rq *rq = task_rq(p);
979                 spin_lock(&rq->lock);
980                 if (likely(rq == task_rq(p)))
981                         return rq;
982                 spin_unlock(&rq->lock);
983         }
984 }
985
986 /*
987  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
988  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
989  * explicitly disabling preemption.
990  */
991 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
992         __acquires(rq->lock)
993 {
994         struct rq *rq;
995
996         for (;;) {
997                 local_irq_save(*flags);
998                 rq = task_rq(p);
999                 spin_lock(&rq->lock);
1000                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1001                         return rq;
1002                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1003         }
1004 }
1005
1006 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1007         __releases(rq->lock)
1008 {
1009         spin_unlock(&rq->lock);
1010 }
1011
1012 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1013         __releases(rq->lock)
1014 {
1015         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1020  */
1021 static struct rq *this_rq_lock(void)
1022         __acquires(rq->lock)
1023 {
1024         struct rq *rq;
1025
1026         local_irq_disable();
1027         rq = this_rq();
1028         spin_lock(&rq->lock);
1029
1030         return rq;
1031 }
1032
1033 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1034
1035 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1036 {
1037         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1038 }
1039
1040 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1041 /*
1042  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1043  *
1044  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1045  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1046  * reschedule event.
1047  *
1048  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1049  * rq->lock.
1050  */
1051 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1052 {
1053         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1054 }
1055
1056 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1057 {
1058         unsigned long flags;
1059
1060         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1061         resched_task(rq->curr);
1062         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1063 }
1064
1065 enum {
1066         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1067         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1068         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1069 };
1070
1071 /*
1072  * Use hrtick when:
1073  *  - enabled by features
1074  *  - hrtimer is actually high res
1075  */
1076 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1077 {
1078         if (!sched_feat(HRTICK))
1079                 return 0;
1080         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1081                 return 0;
1082         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Called to set the hrtick timer state.
1087  *
1088  * called with rq->lock held and irqs disabled
1089  */
1090 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1091 {
1092         assert_spin_locked(&rq->lock);
1093
1094         /*
1095          * preempt at: now + delay
1096          */
1097         rq->hrtick_expire =
1098                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1099         /*
1100          * indicate we need to program the timer
1101          */
1102         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1103         if (reset)
1104                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1105
1106         /*
1107          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1108          * forced reschedule.
1109          */
1110         if (reset)
1111                 resched_hrt(rq->curr);
1112 }
1113
1114 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1115 {
1116         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1117                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Update the timer from the possible pending state.
1122  */
1123 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1124 {
1125         ktime_t time;
1126         int set, reset;
1127         unsigned long flags;
1128
1129         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1130
1131         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1132         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1133         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1134         time = rq->hrtick_expire;
1135         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1136         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1137
1138         if (set) {
1139                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1140                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1141                         resched_rq(rq);
1142         } else
1143                 hrtick_clear(rq);
1144 }
1145
1146 /*
1147  * High-resolution timer tick.
1148  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1149  */
1150 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1151 {
1152         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1153
1154         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1155
1156         spin_lock(&rq->lock);
1157         update_rq_clock(rq);
1158         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1159         spin_unlock(&rq->lock);
1160
1161         return HRTIMER_NORESTART;
1162 }
1163
1164 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1165 {
1166         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1167         unsigned long flags;
1168
1169         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1170         rq->hrtick_flags = 0;
1171         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1172         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1173
1174         hrtick_clear(rq);
1175 }
1176
1177 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1178 {
1179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1180         unsigned long flags;
1181
1182         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1183         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1184         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1185 }
1186
1187 static int
1188 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1189 {
1190         int cpu = (int)(long)hcpu;
1191
1192         switch (action) {
1193         case CPU_UP_CANCELED:
1194         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1195         case CPU_DOWN_PREPARE:
1196         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1197         case CPU_DEAD:
1198         case CPU_DEAD_FROZEN:
1199                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1200                 return NOTIFY_OK;
1201
1202         case CPU_UP_PREPARE:
1203         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1204         case CPU_DOWN_FAILED:
1205         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1206         case CPU_ONLINE:
1207         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1208                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1209                 return NOTIFY_OK;
1210         }
1211
1212         return NOTIFY_DONE;
1213 }
1214
1215 static void init_hrtick(void)
1216 {
1217         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1218 }
1219
1220 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1221 {
1222         rq->hrtick_flags = 0;
1223         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1224         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1225         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1226 }
1227
1228 void hrtick_resched(void)
1229 {
1230         struct rq *rq;
1231         unsigned long flags;
1232
1233         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1234                 return;
1235
1236         local_irq_save(flags);
1237         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1238         hrtick_set(rq);
1239         local_irq_restore(flags);
1240 }
1241 #else
1242 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1243 {
1244 }
1245
1246 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1247 {
1248 }
1249
1250 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1251 {
1252 }
1253
1254 void hrtick_resched(void)
1255 {
1256 }
1257
1258 static inline void init_hrtick(void)
1259 {
1260 }
1261 #endif
1262
1263 /*
1264  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1265  *
1266  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1267  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1268  * the target CPU.
1269  */
1270 #ifdef CONFIG_SMP
1271
1272 #ifndef tsk_is_polling
1273 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1274 #endif
1275
1276 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1277 {
1278         int cpu;
1279
1280         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1281
1282         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1283                 return;
1284
1285         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1286
1287         cpu = task_cpu(p);
1288         if (cpu == smp_processor_id())
1289                 return;
1290
1291         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1292         smp_mb();
1293         if (!tsk_is_polling(p))
1294                 smp_send_reschedule(cpu);
1295 }
1296
1297 static void resched_cpu(int cpu)
1298 {
1299         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1300         unsigned long flags;
1301
1302         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1303                 return;
1304         resched_task(cpu_curr(cpu));
1305         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1306 }
1307
1308 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1309 /*
1310  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1311  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1312  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1313  * idle system the next event might even be infinite time into the
1314  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1315  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1316  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1317  * wheel for the next timer event.
1318  */
1319 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1320 {
1321         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1322
1323         if (cpu == smp_processor_id())
1324                 return;
1325
1326         /*
1327          * This is safe, as this function is called with the timer
1328          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1329          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1330          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1331          * timer into account automatically.
1332          */
1333         if (rq->curr != rq->idle)
1334                 return;
1335
1336         /*
1337          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1338          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1339          * idle task through an additional NOOP schedule()
1340          */
1341         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1342
1343         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1344         smp_mb();
1345         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1346                 smp_send_reschedule(cpu);
1347 }
1348 #endif
1349
1350 #else
1351 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1352 {
1353         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1354         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1355 }
1356 #endif
1357
1358 #if BITS_PER_LONG == 32
1359 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1360 #else
1361 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1362 #endif
1363
1364 #define WMULT_SHIFT     32
1365
1366 /*
1367  * Shift right and round:
1368  */
1369 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1370
1371 /*
1372  * delta *= weight / lw
1373  */
1374 static unsigned long
1375 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1376                 struct load_weight *lw)
1377 {
1378         u64 tmp;
1379
1380         if (!lw->inv_weight)
1381                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1382
1383         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1384         /*
1385          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1386          */
1387         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1388                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1389                         WMULT_SHIFT/2);
1390         else
1391                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1392
1393         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1394 }
1395
1396 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1397 {
1398         lw->weight += inc;
1399         lw->inv_weight = 0;
1400 }
1401
1402 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1403 {
1404         lw->weight -= dec;
1405         lw->inv_weight = 0;
1406 }
1407
1408 /*
1409  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1410  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1411  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1412  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1413  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1414  * slice expiry etc.
1415  */
1416
1417 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1418 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1419
1420 /*
1421  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1422  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1423  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1424  * that remained on nice 0.
1425  *
1426  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1427  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1428  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1429  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1430  * the relative distance between them is ~25%.)
1431  */
1432 static const int prio_to_weight[40] = {
1433  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1434  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1435  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1436  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1437  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1438  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1439  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1440  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1441 };
1442
1443 /*
1444  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1445  *
1446  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1447  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1448  * into multiplications:
1449  */
1450 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1451  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1452  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1453  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1454  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1455  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1456  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1457  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1458  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1459 };
1460
1461 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1462
1463 /*
1464  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1465  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1466  * structures to the load-balancing proper:
1467  */
1468 struct rq_iterator {
1469         void *arg;
1470         struct task_struct *(*start)(void *);
1471         struct task_struct *(*next)(void *);
1472 };
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475 static unsigned long
1476 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1477               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1478               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1479               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1480
1481 static int
1482 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1483                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1484                    struct rq_iterator *iterator);
1485 #endif
1486
1487 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1488 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1489 #else
1490 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1491 #endif
1492
1493 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1494 {
1495         update_load_add(&rq->load, load);
1496 }
1497
1498 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1499 {
1500         update_load_sub(&rq->load, load);
1501 }
1502
1503 #ifdef CONFIG_SMP
1504 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1505 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1506 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1507 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1508
1509 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1510
1511 /*
1512  * Group load balancing.
1513  *
1514  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1515  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1516  *
1517  *         root          1 - thread
1518  *         / | \         A - group
1519  *        A  1  B
1520  *       /|\   / \
1521  *      C 2 D 3   4
1522  *      |   |
1523  *      5   6
1524  *
1525  * load:
1526  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1527  *    which equals 1/9-th of the total load.
1528  *
1529  * shares:
1530  *    The weight of this group on the selected cpus.
1531  *
1532  * rq_weight:
1533  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1534  *    B would get 2.
1535  *
1536  * task_weight:
1537  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1538  *    get 1, B gets 2.
1539  */
1540
1541 static inline struct aggregate_struct *
1542 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1543 {
1544         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1545 }
1546
1547 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1548
1549 /*
1550  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1551  * leaving it for the final time.
1552  */
1553 static
1554 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1555                          struct sched_domain *sd)
1556 {
1557         struct task_group *parent, *child;
1558
1559         rcu_read_lock();
1560         parent = &root_task_group;
1561 down:
1562         (*down)(parent, sd);
1563         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1564                 parent = child;
1565                 goto down;
1566
1567 up:
1568                 continue;
1569         }
1570         (*up)(parent, sd);
1571
1572         child = parent;
1573         parent = parent->parent;
1574         if (parent)
1575                 goto up;
1576         rcu_read_unlock();
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1581  */
1582 static
1583 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1584 {
1585         unsigned long rq_weight = 0;
1586         unsigned long task_weight = 0;
1587         int i;
1588
1589         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1590                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1591                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1592         }
1593
1594         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1595         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1600  */
1601 static
1602 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1603 {
1604         unsigned long shares = 0;
1605         int i;
1606
1607         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1608                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1609
1610         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1611                 shares = tg->shares;
1612
1613         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1614 }
1615
1616 /*
1617  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1618  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1619  */
1620 static
1621 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1622 {
1623         unsigned long load;
1624
1625         if (!tg->parent) {
1626                 int i;
1627
1628                 load = 0;
1629                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1630                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1631
1632         } else {
1633                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1634
1635                 /*
1636                  * shares is our weight in the parent's rq so
1637                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1638                  */
1639                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1640                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1641         }
1642
1643         aggregate(tg, sd)->load = load;
1644 }
1645
1646 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1647
1648 /*
1649  * Calculate and set the cpu's group shares.
1650  */
1651 static void
1652 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1653                           int tcpu)
1654 {
1655         int boost = 0;
1656         unsigned long shares;
1657         unsigned long rq_weight;
1658
1659         if (!tg->se[tcpu])
1660                 return;
1661
1662         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1663
1664         /*
1665          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1666          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1667          * get delayed by group starvation.
1668          */
1669         if (!rq_weight) {
1670                 boost = 1;
1671                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1672         }
1673
1674         /*
1675          *           \Sum shares * rq_weight
1676          * shares =  -----------------------
1677          *               \Sum rq_weight
1678          *
1679          */
1680         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1681         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1682
1683         /*
1684          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1685          */
1686         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1687
1688         if (shares < MIN_SHARES)
1689                 shares = MIN_SHARES;
1690         else if (shares > MAX_SHARES)
1691                 shares = MAX_SHARES;
1692
1693         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1694 }
1695
1696 /*
1697  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1698  * task went to.
1699  */
1700 static void
1701 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1702                     int scpu, int dcpu)
1703 {
1704         unsigned long shares;
1705
1706         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1707
1708         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1709         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1710
1711         /*
1712          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1713          * above redistribution.
1714          */
1715         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1716         if (shares)
1717                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1722  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1723  */
1724 static void
1725 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1726                   int scpu, int dcpu)
1727 {
1728         while (tg) {
1729                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1730                 tg = tg->parent;
1731         }
1732 }
1733
1734 static
1735 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1736 {
1737         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1738         int i;
1739
1740         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1741                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1742                 unsigned long flags;
1743
1744                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1745                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1746                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1747         }
1748
1749         aggregate_group_shares(tg, sd);
1750
1751         /*
1752          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1753          * above redistribution.
1754          */
1755         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1756         if (shares) {
1757                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1758                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1759         }
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1764  * while walking down the tree.
1765  */
1766 static
1767 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1768 {
1769         aggregate_group_weight(tg, sd);
1770         aggregate_group_shares(tg, sd);
1771         aggregate_group_load(tg, sd);
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1776  */
1777 static
1778 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1779 {
1780         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1781 }
1782
1783 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1784
1785 static void __init init_aggregate(void)
1786 {
1787         int i;
1788
1789         for_each_possible_cpu(i)
1790                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1791 }
1792
1793 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1794 {
1795         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1796                 return 0;
1797
1798         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1799         return 1;
1800 }
1801
1802 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1803 {
1804         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1805 }
1806
1807 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1808 {
1809         cfs_rq->shares = shares;
1810 }
1811
1812 #else
1813
1814 static inline void init_aggregate(void)
1815 {
1816 }
1817
1818 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1819 {
1820         return 0;
1821 }
1822
1823 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1824 {
1825 }
1826 #endif
1827
1828 #else /* CONFIG_SMP */
1829
1830 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1831 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1832 {
1833 }
1834 #endif
1835
1836 #endif /* CONFIG_SMP */
1837
1838 #include "sched_stats.h"
1839 #include "sched_idletask.c"
1840 #include "sched_fair.c"
1841 #include "sched_rt.c"
1842 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1843 # include "sched_debug.c"
1844 #endif
1845
1846 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1847
1848 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1849 {
1850         rq->nr_running++;
1851 }
1852
1853 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1854 {
1855         rq->nr_running--;
1856 }
1857
1858 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1859 {
1860         if (task_has_rt_policy(p)) {
1861                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1862                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1863                 return;
1864         }
1865
1866         /*
1867          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1868          */
1869         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1870                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1871                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1872                 return;
1873         }
1874
1875         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1876         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1877 }
1878
1879 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1880 {
1881         sched_info_queued(p);
1882         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1883         p->se.on_rq = 1;
1884 }
1885
1886 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1887 {
1888         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1889         p->se.on_rq = 0;
1890 }
1891
1892 /*
1893  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1894  */
1895 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1896 {
1897         return p->static_prio;
1898 }
1899
1900 /*
1901  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1902  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1903  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1904  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1905  * estimator recalculates.
1906  */
1907 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1908 {
1909         int prio;
1910
1911         if (task_has_rt_policy(p))
1912                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1913         else
1914                 prio = __normal_prio(p);
1915         return prio;
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1920  * taken into account by the scheduler. This value might
1921  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1922  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1923  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1924  */
1925 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1926 {
1927         p->normal_prio = normal_prio(p);
1928         /*
1929          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1930          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1931          * to the normal priority:
1932          */
1933         if (!rt_prio(p->prio))
1934                 return p->normal_prio;
1935         return p->prio;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * activate_task - move a task to the runqueue.
1940  */
1941 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1942 {
1943         if (task_contributes_to_load(p))
1944                 rq->nr_uninterruptible--;
1945
1946         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1947         inc_nr_running(rq);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1952  */
1953 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1954 {
1955         if (task_contributes_to_load(p))
1956                 rq->nr_uninterruptible++;
1957
1958         dequeue_task(rq, p, sleep);
1959         dec_nr_running(rq);
1960 }
1961
1962 /**
1963  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1964  * @p: the task in question.
1965  */
1966 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1967 {
1968         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1969 }
1970
1971 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1972 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1973 {
1974         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1975 }
1976
1977 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1978 {
1979         set_task_rq(p, cpu);
1980 #ifdef CONFIG_SMP
1981         /*
1982          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1983          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1984          * per-task data have been completed by this moment.
1985          */
1986         smp_wmb();
1987         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1988 #endif
1989 }
1990
1991 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1992                                        const struct sched_class *prev_class,
1993                                        int oldprio, int running)
1994 {
1995         if (prev_class != p->sched_class) {
1996                 if (prev_class->switched_from)
1997                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1998                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1999         } else
2000                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2001 }
2002
2003 #ifdef CONFIG_SMP
2004
2005 /*
2006  * Is this task likely cache-hot:
2007  */
2008 static int
2009 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2010 {
2011         s64 delta;
2012
2013         /*
2014          * Buddy candidates are cache hot:
2015          */
2016         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2017                 return 1;
2018
2019         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2020                 return 0;
2021
2022         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2023                 return 1;
2024         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2025                 return 0;
2026
2027         delta = now - p->se.exec_start;
2028
2029         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2030 }
2031
2032
2033 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2034 {
2035         int old_cpu = task_cpu(p);
2036         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2037         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2038                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2039         u64 clock_offset;
2040
2041         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2042
2043 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2044         if (p->se.wait_start)
2045                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2046         if (p->se.sleep_start)
2047                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2048         if (p->se.block_start)
2049                 p->se.block_start -= clock_offset;
2050         if (old_cpu != new_cpu) {
2051                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2052                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2053                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2054         }
2055 #endif
2056         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2057                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2058
2059         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2060 }
2061
2062 struct migration_req {
2063         struct list_head list;
2064
2065         struct task_struct *task;
2066         int dest_cpu;
2067
2068         struct completion done;
2069 };
2070
2071 /*
2072  * The task's runqueue lock must be held.
2073  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2074  */
2075 static int
2076 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2077 {
2078         struct rq *rq = task_rq(p);
2079
2080         /*
2081          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2082          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2083          */
2084         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2085                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2086                 return 0;
2087         }
2088
2089         init_completion(&req->done);
2090         req->task = p;
2091         req->dest_cpu = dest_cpu;
2092         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2093
2094         return 1;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2099  *
2100  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2101  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2102  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2103  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2104  * waiting to become inactive.
2105  */
2106 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2107 {
2108         unsigned long flags;
2109         int running, on_rq;
2110         struct rq *rq;
2111
2112         for (;;) {
2113                 /*
2114                  * We do the initial early heuristics without holding
2115                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2116                  * the runqueue lock when things look like they will
2117                  * work out!
2118                  */
2119                 rq = task_rq(p);
2120
2121                 /*
2122                  * If the task is actively running on another CPU
2123                  * still, just relax and busy-wait without holding
2124                  * any locks.
2125                  *
2126                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2127                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2128                  * But we don't care, since "task_running()" will
2129                  * return false if the runqueue has changed and p
2130                  * is actually now running somewhere else!
2131                  */
2132                 while (task_running(rq, p))
2133                         cpu_relax();
2134
2135                 /*
2136                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2137                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2138                  * just go back and repeat.
2139                  */
2140                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2141                 running = task_running(rq, p);
2142                 on_rq = p->se.on_rq;
2143                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2144
2145                 /*
2146                  * Was it really running after all now that we
2147                  * checked with the proper locks actually held?
2148                  *
2149                  * Oops. Go back and try again..
2150                  */
2151                 if (unlikely(running)) {
2152                         cpu_relax();
2153                         continue;
2154                 }
2155
2156                 /*
2157                  * It's not enough that it's not actively running,
2158                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2159                  * preempted!
2160                  *
2161                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2162                  * running right now), it's preempted, and we should
2163                  * yield - it could be a while.
2164                  */
2165                 if (unlikely(on_rq)) {
2166                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2167                         continue;
2168                 }
2169
2170                 /*
2171                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2172                  * runnable, which means that it will never become
2173                  * running in the future either. We're all done!
2174                  */
2175                 break;
2176         }
2177 }
2178
2179 /***
2180  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2181  * @p: the to-be-kicked thread
2182  *
2183  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2184  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2185  *
2186  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2187  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2188  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2189  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2190  * achieved as well.
2191  */
2192 void kick_process(struct task_struct *p)
2193 {
2194         int cpu;
2195
2196         preempt_disable();
2197         cpu = task_cpu(p);
2198         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2199                 smp_send_reschedule(cpu);
2200         preempt_enable();
2201 }
2202
2203 /*
2204  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2205  * according to the scheduling class and "nice" value.
2206  *
2207  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2208  * balance conservatively.
2209  */
2210 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2211 {
2212         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2213         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2214
2215         if (type == 0)
2216                 return total;
2217
2218         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2219 }
2220
2221 /*
2222  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2223  * according to the scheduling class and "nice" value.
2224  */
2225 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2226 {
2227         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2228         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2229
2230         if (type == 0)
2231                 return total;
2232
2233         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2234 }
2235
2236 /*
2237  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2238  */
2239 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2240 {
2241         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2242         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2243         unsigned long n = rq->nr_running;
2244
2245         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2246 }
2247
2248 /*
2249  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2250  * domain.
2251  */
2252 static struct sched_group *
2253 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2254 {
2255         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2256         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2257         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2258         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2259
2260         do {
2261                 unsigned long load, avg_load;
2262                 int local_group;
2263                 int i;
2264
2265                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2266                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2267                         continue;
2268
2269                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2270
2271                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2272                 avg_load = 0;
2273
2274                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2275                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2276                         if (local_group)
2277                                 load = source_load(i, load_idx);
2278                         else
2279                                 load = target_load(i, load_idx);
2280
2281                         avg_load += load;
2282                 }
2283
2284                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2285                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2286                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2287
2288                 if (local_group) {
2289                         this_load = avg_load;
2290                         this = group;
2291                 } else if (avg_load < min_load) {
2292                         min_load = avg_load;
2293                         idlest = group;
2294                 }
2295         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2296
2297         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2298                 return NULL;
2299         return idlest;
2300 }
2301
2302 /*
2303  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2304  */
2305 static int
2306 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2307                 cpumask_t *tmp)
2308 {
2309         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2310         int idlest = -1;
2311         int i;
2312
2313         /* Traverse only the allowed CPUs */
2314         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2315
2316         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2317                 load = weighted_cpuload(i);
2318
2319                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2320                         min_load = load;
2321                         idlest = i;
2322                 }
2323         }
2324
2325         return idlest;
2326 }
2327
2328 /*
2329  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2330  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2331  * SD_BALANCE_EXEC.
2332  *
2333  * Balance, ie. select the least loaded group.
2334  *
2335  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2336  *
2337  * preempt must be disabled.
2338  */
2339 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2340 {
2341         struct task_struct *t = current;
2342         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2343
2344         for_each_domain(cpu, tmp) {
2345                 /*
2346                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2347                  */
2348                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2349                         break;
2350                 if (tmp->flags & flag)
2351                         sd = tmp;
2352         }
2353
2354         while (sd) {
2355                 cpumask_t span, tmpmask;
2356                 struct sched_group *group;
2357                 int new_cpu, weight;
2358
2359                 if (!(sd->flags & flag)) {
2360                         sd = sd->child;
2361                         continue;
2362                 }
2363
2364                 span = sd->span;
2365                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2366                 if (!group) {
2367                         sd = sd->child;
2368                         continue;
2369                 }
2370
2371                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2372                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2373                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2374                         sd = sd->child;
2375                         continue;
2376                 }
2377
2378                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2379                 cpu = new_cpu;
2380                 sd = NULL;
2381                 weight = cpus_weight(span);
2382                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2383                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2384                                 break;
2385                         if (tmp->flags & flag)
2386                                 sd = tmp;
2387                 }
2388                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2389         }
2390
2391         return cpu;
2392 }
2393
2394 #endif /* CONFIG_SMP */
2395
2396 /***
2397  * try_to_wake_up - wake up a thread
2398  * @p: the to-be-woken-up thread
2399  * @state: the mask of task states that can be woken
2400  * @sync: do a synchronous wakeup?
2401  *
2402  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2403  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2404  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2405  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2406  * runnable without the overhead of this.
2407  *
2408  * returns failure only if the task is already active.
2409  */
2410 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2411 {
2412         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2413         unsigned long flags;
2414         long old_state;
2415         struct rq *rq;
2416
2417         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2418                 sync = 0;
2419
2420         smp_wmb();
2421         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2422         old_state = p->state;
2423         if (!(old_state & state))
2424                 goto out;
2425
2426         if (p->se.on_rq)
2427                 goto out_running;
2428
2429         cpu = task_cpu(p);
2430         orig_cpu = cpu;
2431         this_cpu = smp_processor_id();
2432
2433 #ifdef CONFIG_SMP
2434         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2435                 goto out_activate;
2436
2437         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2438         if (cpu != orig_cpu) {
2439                 set_task_cpu(p, cpu);
2440                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2441                 /* might preempt at this point */
2442                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2443                 old_state = p->state;
2444                 if (!(old_state & state))
2445                         goto out;
2446                 if (p->se.on_rq)
2447                         goto out_running;
2448
2449                 this_cpu = smp_processor_id();
2450                 cpu = task_cpu(p);
2451         }
2452
2453 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2454         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2455         if (cpu == this_cpu)
2456                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2457         else {
2458                 struct sched_domain *sd;
2459                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2460                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2461                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2462                                 break;
2463                         }
2464                 }
2465         }
2466 #endif
2467
2468 out_activate:
2469 #endif /* CONFIG_SMP */
2470         ftrace_wake_up_task(p, rq->curr);
2471         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2472         if (sync)
2473                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2474         if (orig_cpu != cpu)
2475                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2476         if (cpu == this_cpu)
2477                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2478         else
2479                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2480         update_rq_clock(rq);
2481         activate_task(rq, p, 1);
2482         success = 1;
2483
2484 out_running:
2485         check_preempt_curr(rq, p);
2486
2487         p->state = TASK_RUNNING;
2488 #ifdef CONFIG_SMP
2489         if (p->sched_class->task_wake_up)
2490                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2491 #endif
2492 out:
2493         task_rq_unlock(rq, &flags);
2494
2495         return success;
2496 }
2497
2498 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2499 {
2500         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2501 }
2502 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2503
2504 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2505 {
2506         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2507 }
2508
2509 /*
2510  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2511  * p is forked by current.
2512  *
2513  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2514  */
2515 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2516 {
2517         p->se.exec_start                = 0;
2518         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2519         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2520         p->se.last_wakeup               = 0;
2521         p->se.avg_overlap               = 0;
2522
2523 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2524         p->se.wait_start                = 0;
2525         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2526         p->se.sleep_start               = 0;
2527         p->se.block_start               = 0;
2528         p->se.sleep_max                 = 0;
2529         p->se.block_max                 = 0;
2530         p->se.exec_max                  = 0;
2531         p->se.slice_max                 = 0;
2532         p->se.wait_max                  = 0;
2533 #endif
2534
2535         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2536         p->se.on_rq = 0;
2537         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2538
2539 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2540         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2541 #endif
2542
2543         /*
2544          * We mark the process as running here, but have not actually
2545          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2546          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2547          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2548          */
2549         p->state = TASK_RUNNING;
2550 }
2551
2552 /*
2553  * fork()/clone()-time setup:
2554  */
2555 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2556 {
2557         int cpu = get_cpu();
2558
2559         __sched_fork(p);
2560
2561 #ifdef CONFIG_SMP
2562         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2563 #endif
2564         set_task_cpu(p, cpu);
2565
2566         /*
2567          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2568          */
2569         p->prio = current->normal_prio;
2570         if (!rt_prio(p->prio))
2571                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2572
2573 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2574         if (likely(sched_info_on()))
2575                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2576 #endif
2577 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2578         p->oncpu = 0;
2579 #endif
2580 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2581         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2582         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2583 #endif
2584         put_cpu();
2585 }
2586
2587 /*
2588  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2589  *
2590  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2591  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2592  * on the runqueue and wakes it.
2593  */
2594 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2595 {
2596         unsigned long flags;
2597         struct rq *rq;
2598
2599         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2600         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2601         update_rq_clock(rq);
2602
2603         p->prio = effective_prio(p);
2604
2605         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2606                 activate_task(rq, p, 0);
2607         } else {
2608                 /*
2609                  * Let the scheduling class do new task startup
2610                  * management (if any):
2611                  */
2612                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2613                 inc_nr_running(rq);
2614         }
2615         ftrace_wake_up_new_task(p, rq->curr);
2616         check_preempt_curr(rq, p);
2617 #ifdef CONFIG_SMP
2618         if (p->sched_class->task_wake_up)
2619                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2620 #endif
2621         task_rq_unlock(rq, &flags);
2622 }
2623
2624 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2625
2626 /**
2627  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2628  * @notifier: notifier struct to register
2629  */
2630 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2631 {
2632         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2633 }
2634 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2635
2636 /**
2637  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2638  * @notifier: notifier struct to unregister
2639  *
2640  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2641  */
2642 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2643 {
2644         hlist_del(&notifier->link);
2645 }
2646 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2647
2648 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2649 {
2650         struct preempt_notifier *notifier;
2651         struct hlist_node *node;
2652
2653         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2654                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2655 }
2656
2657 static void
2658 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2659                                  struct task_struct *next)
2660 {
2661         struct preempt_notifier *notifier;
2662         struct hlist_node *node;
2663
2664         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2665                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2666 }
2667
2668 #else
2669
2670 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2671 {
2672 }
2673
2674 static void
2675 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2676                                  struct task_struct *next)
2677 {
2678 }
2679
2680 #endif
2681
2682 /**
2683  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2684  * @rq: the runqueue preparing to switch
2685  * @prev: the current task that is being switched out
2686  * @next: the task we are going to switch to.
2687  *
2688  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2689  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2690  * switch.
2691  *
2692  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2693  * hooks.
2694  */
2695 static inline void
2696 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2697                     struct task_struct *next)
2698 {
2699         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2700         prepare_lock_switch(rq, next);
2701         prepare_arch_switch(next);
2702 }
2703
2704 /**
2705  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2706  * @rq: runqueue associated with task-switch
2707  * @prev: the thread we just switched away from.
2708  *
2709  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2710  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2711  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2712  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2713  *
2714  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2715  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2716  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2717  * details.)
2718  */
2719 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2720         __releases(rq->lock)
2721 {
2722         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2723         long prev_state;
2724
2725         rq->prev_mm = NULL;
2726
2727         /*
2728          * A task struct has one reference for the use as "current".
2729          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2730          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2731          * the scheduled task must drop that reference.
2732          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2733          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2734          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2735          * be dropped twice.
2736          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2737          */
2738         prev_state = prev->state;
2739         finish_arch_switch(prev);
2740         finish_lock_switch(rq, prev);
2741 #ifdef CONFIG_SMP
2742         if (current->sched_class->post_schedule)
2743                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2744 #endif
2745
2746         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2747         if (mm)
2748                 mmdrop(mm);
2749         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2750                 /*
2751                  * Remove function-return probe instances associated with this
2752                  * task and put them back on the free list.
2753                  */
2754                 kprobe_flush_task(prev);
2755                 put_task_struct(prev);
2756         }
2757 }
2758
2759 /**
2760  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2761  * @prev: the thread we just switched away from.
2762  */
2763 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2764         __releases(rq->lock)
2765 {
2766         struct rq *rq = this_rq();
2767
2768         finish_task_switch(rq, prev);
2769 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2770         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2771         preempt_enable();
2772 #endif
2773         if (current->set_child_tid)
2774                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2775 }
2776
2777 /*
2778  * context_switch - switch to the new MM and the new
2779  * thread's register state.
2780  */
2781 static inline void
2782 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2783                struct task_struct *next)
2784 {
2785         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2786
2787         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2788         ftrace_ctx_switch(prev, next);
2789         mm = next->mm;
2790         oldmm = prev->active_mm;
2791         /*
2792          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2793          * combine the page table reload and the switch backend into
2794          * one hypercall.
2795          */
2796         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2797
2798         if (unlikely(!mm)) {
2799                 next->active_mm = oldmm;
2800                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2801                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2802         } else
2803                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2804
2805         if (unlikely(!prev->mm)) {
2806                 prev->active_mm = NULL;
2807                 rq->prev_mm = oldmm;
2808         }
2809         /*
2810          * Since the runqueue lock will be released by the next
2811          * task (which is an invalid locking op but in the case
2812          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2813          * do an early lockdep release here:
2814          */
2815 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2816         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2817 #endif
2818
2819         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2820         switch_to(prev, next, prev);
2821
2822         barrier();
2823         /*
2824          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2825          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2826          * frame will be invalid.
2827          */
2828         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2829 }
2830
2831 /*
2832  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2833  *
2834  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2835  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2836  * number of context switches performed since bootup.
2837  */
2838 unsigned long nr_running(void)
2839 {
2840         unsigned long i, sum = 0;
2841
2842         for_each_online_cpu(i)
2843                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2844
2845         return sum;
2846 }
2847
2848 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2849 {
2850         unsigned long i, sum = 0;
2851
2852         for_each_possible_cpu(i)
2853                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2854
2855         /*
2856          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2857          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2858          */
2859         if (unlikely((long)sum < 0))
2860                 sum = 0;
2861
2862         return sum;
2863 }
2864
2865 unsigned long long nr_context_switches(void)
2866 {
2867         int i;
2868         unsigned long long sum = 0;
2869
2870         for_each_possible_cpu(i)
2871                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2872
2873         return sum;
2874 }
2875
2876 unsigned long nr_iowait(void)
2877 {
2878         unsigned long i, sum = 0;
2879
2880         for_each_possible_cpu(i)
2881                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2882
2883         return sum;
2884 }
2885
2886 unsigned long nr_active(void)
2887 {
2888         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2889
2890         for_each_online_cpu(i) {
2891                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2892                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2893         }
2894
2895         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2896                 uninterruptible = 0;
2897
2898         return running + uninterruptible;
2899 }
2900
2901 /*
2902  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2903  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2904  */
2905 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2906 {
2907         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2908         int i, scale;
2909
2910         this_rq->nr_load_updates++;
2911
2912         /* Update our load: */
2913         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2914                 unsigned long old_load, new_load;
2915
2916                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2917
2918                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2919                 new_load = this_load;
2920                 /*
2921                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2922                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2923                  * example.
2924                  */
2925                 if (new_load > old_load)
2926                         new_load += scale-1;
2927                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2928         }
2929 }
2930
2931 #ifdef CONFIG_SMP
2932
2933 /*
2934  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2935  *
2936  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2937  * you need to do so manually before calling.
2938  */
2939 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2940         __acquires(rq1->lock)
2941         __acquires(rq2->lock)
2942 {
2943         BUG_ON(!irqs_disabled());
2944         if (rq1 == rq2) {
2945                 spin_lock(&rq1->lock);
2946                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2947         } else {
2948                 if (rq1 < rq2) {
2949                         spin_lock(&rq1->lock);
2950                         spin_lock(&rq2->lock);
2951                 } else {
2952                         spin_lock(&rq2->lock);
2953                         spin_lock(&rq1->lock);
2954                 }
2955         }
2956         update_rq_clock(rq1);
2957         update_rq_clock(rq2);
2958 }
2959
2960 /*
2961  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2962  *
2963  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2964  * you need to do so manually after calling.
2965  */
2966 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2967         __releases(rq1->lock)
2968         __releases(rq2->lock)
2969 {
2970         spin_unlock(&rq1->lock);
2971         if (rq1 != rq2)
2972                 spin_unlock(&rq2->lock);
2973         else
2974                 __release(rq2->lock);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2979  */
2980 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2981         __releases(this_rq->lock)
2982         __acquires(busiest->lock)
2983         __acquires(this_rq->lock)
2984 {
2985         int ret = 0;
2986
2987         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2988                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2989                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2990                 BUG_ON(1);
2991         }
2992         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2993                 if (busiest < this_rq) {
2994                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2995                         spin_lock(&busiest->lock);
2996                         spin_lock(&this_rq->lock);
2997                         ret = 1;
2998                 } else
2999                         spin_lock(&busiest->lock);
3000         }
3001         return ret;
3002 }
3003
3004 /*
3005  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3006  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3007  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3008  * the cpu_allowed mask is restored.
3009  */
3010 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3011 {
3012         struct migration_req req;
3013         unsigned long flags;
3014         struct rq *rq;
3015
3016         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3017         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3018             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3019                 goto out;
3020
3021         /* force the process onto the specified CPU */
3022         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3023                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3024                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3025
3026                 get_task_struct(mt);
3027                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3028                 wake_up_process(mt);
3029                 put_task_struct(mt);
3030                 wait_for_completion(&req.done);
3031
3032                 return;
3033         }
3034 out:
3035         task_rq_unlock(rq, &flags);
3036 }
3037
3038 /*
3039  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3040  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3041  */
3042 void sched_exec(void)
3043 {
3044         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3045         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3046         put_cpu();
3047         if (new_cpu != this_cpu)
3048                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3049 }
3050
3051 /*
3052  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3053  * Both runqueues must be locked.
3054  */
3055 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3056                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3057 {
3058         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3059         set_task_cpu(p, this_cpu);
3060         activate_task(this_rq, p, 0);
3061         /*
3062          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3063          * to be always true for them.
3064          */
3065         check_preempt_curr(this_rq, p);
3066 }
3067
3068 /*
3069  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3070  */
3071 static
3072 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3073                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3074                      int *all_pinned)
3075 {
3076         /*
3077          * We do not migrate tasks that are:
3078          * 1) running (obviously), or
3079          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3080          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3081          */
3082         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3083                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3084                 return 0;
3085         }
3086         *all_pinned = 0;
3087
3088         if (task_running(rq, p)) {
3089                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3090                 return 0;
3091         }
3092
3093         /*
3094          * Aggressive migration if:
3095          * 1) task is cache cold, or
3096          * 2) too many balance attempts have failed.
3097          */
3098
3099         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3100                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3101 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3102                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3103                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3104                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3105                 }
3106 #endif
3107                 return 1;
3108         }
3109
3110         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3111                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3112                 return 0;
3113         }
3114         return 1;
3115 }
3116
3117 static unsigned long
3118 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3119               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3120               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3121               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3122 {
3123         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3124         struct task_struct *p;
3125         long rem_load_move = max_load_move;
3126
3127         if (max_load_move == 0)
3128                 goto out;
3129
3130         pinned = 1;
3131
3132         /*
3133          * Start the load-balancing iterator:
3134          */
3135         p = iterator->start(iterator->arg);
3136 next:
3137         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3138                 goto out;
3139         /*
3140          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3141          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3142          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3143          */
3144         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3145                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3146         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3147             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3148                 p = iterator->next(iterator->arg);
3149                 goto next;
3150         }
3151
3152         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3153         pulled++;
3154         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3155
3156         /*
3157          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3158          */
3159         if (rem_load_move > 0) {
3160                 if (p->prio < *this_best_prio)
3161                         *this_best_prio = p->prio;
3162                 p = iterator->next(iterator->arg);
3163                 goto next;
3164         }
3165 out:
3166         /*
3167          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3168          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3169          * inside pull_task().
3170          */
3171         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3172
3173         if (all_pinned)
3174                 *all_pinned = pinned;
3175
3176         return max_load_move - rem_load_move;
3177 }
3178
3179 /*
3180  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3181  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3182  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3183  *
3184  * Called with both runqueues locked.
3185  */
3186 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3187                       unsigned long max_load_move,
3188                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3189                       int *all_pinned)
3190 {
3191         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3192         unsigned long total_load_moved = 0;
3193         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3194
3195         do {
3196                 total_load_moved +=
3197                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3198                                 max_load_move - total_load_moved,
3199                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3200                 class = class->next;
3201         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3202
3203         return total_load_moved > 0;
3204 }
3205
3206 static int
3207 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3208                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3209                    struct rq_iterator *iterator)
3210 {
3211         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3212         int pinned = 0;
3213
3214         while (p) {
3215                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3216                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3217                         /*
3218                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3219                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3220                          * stats here rather than inside pull_task().
3221                          */
3222                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3223
3224                         return 1;
3225                 }
3226                 p = iterator->next(iterator->arg);
3227         }
3228
3229         return 0;
3230 }
3231
3232 /*
3233  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3234  * part of active balancing operations within "domain".
3235  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3236  *
3237  * Called with both runqueues locked.
3238  */
3239 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3240                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3241 {
3242         const struct sched_class *class;
3243
3244         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3245                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3246                         return 1;
3247
3248         return 0;
3249 }
3250
3251 /*
3252  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3253  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3254  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3255  */
3256 static struct sched_group *
3257 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3258                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3259                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3260 {
3261         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3262         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3263         unsigned long max_pull;
3264         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3265         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3266         int load_idx, group_imb = 0;
3267 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3268         int power_savings_balance = 1;
3269         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3270         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3271         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3272 #endif
3273
3274         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3275         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3276         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3277         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3278                 load_idx = sd->busy_idx;
3279         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3280                 load_idx = sd->newidle_idx;
3281         else
3282                 load_idx = sd->idle_idx;
3283
3284         do {
3285                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3286                 int local_group;
3287                 int i;
3288                 int __group_imb = 0;
3289                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3290                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3291
3292                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3293
3294                 if (local_group)
3295                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3296
3297                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3298                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3299                 max_cpu_load = 0;
3300                 min_cpu_load = ~0UL;
3301
3302                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3303                         struct rq *rq;
3304
3305                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3306                                 continue;
3307
3308                         rq = cpu_rq(i);
3309
3310                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3311                                 *sd_idle = 0;
3312
3313                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3314                         if (local_group) {
3315                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3316                                         first_idle_cpu = 1;
3317                                         balance_cpu = i;
3318                                 }
3319
3320                                 load = target_load(i, load_idx);
3321                         } else {
3322                                 load = source_load(i, load_idx);
3323                                 if (load > max_cpu_load)
3324                                         max_cpu_load = load;
3325                                 if (min_cpu_load > load)
3326                                         min_cpu_load = load;
3327                         }
3328
3329                         avg_load += load;
3330                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3331                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3332                 }
3333
3334                 /*
3335                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3336                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3337                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3338                  * to do the newly idle load balance.
3339                  */
3340                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3341                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3342                         *balance = 0;
3343                         goto ret;
3344                 }
3345
3346                 total_load += avg_load;
3347                 total_pwr += group->__cpu_power;
3348
3349                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3350                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3351                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3352
3353                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3354                         __group_imb = 1;
3355
3356                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3357
3358                 if (local_group) {
3359                         this_load = avg_load;
3360                         this = group;
3361                         this_nr_running = sum_nr_running;
3362                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3363                 } else if (avg_load > max_load &&
3364                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3365                         max_load = avg_load;
3366                         busiest = group;
3367                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3368                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3369                         group_imb = __group_imb;
3370                 }
3371
3372 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3373                 /*
3374                  * Busy processors will not participate in power savings
3375                  * balance.
3376                  */
3377                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3378                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3379                         goto group_next;
3380
3381                 /*
3382                  * If the local group is idle or completely loaded
3383                  * no need to do power savings balance at this domain
3384                  */
3385                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3386                                     !this_nr_running))
3387                         power_savings_balance = 0;
3388
3389                 /*
3390                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3391                  * don't include that group in power savings calculations
3392                  */
3393                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3394                     || !sum_nr_running)
3395                         goto group_next;
3396
3397                 /*
3398                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3399                  * This is the group from where we need to pick up the load
3400                  * for saving power
3401                  */
3402                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3403                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3404                      first_cpu(group->cpumask) <
3405                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3406                         group_min = group;
3407                         min_nr_running = sum_nr_running;
3408                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3409                                                 sum_nr_running;
3410                 }
3411
3412                 /*
3413                  * Calculate the group which is almost near its
3414                  * capacity but still has some space to pick up some load
3415                  * from other group and save more power
3416                  */
3417                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3418                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3419                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3420                              first_cpu(group->cpumask) >
3421                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3422                                 group_leader = group;
3423                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3424                         }
3425                 }
3426 group_next:
3427 #endif
3428                 group = group->next;
3429         } while (group != sd->groups);
3430
3431         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3432                 goto out_balanced;
3433
3434         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3435
3436         if (this_load >= avg_load ||
3437                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3438                 goto out_balanced;
3439
3440         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3441         if (group_imb)
3442                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3443
3444         /*
3445          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3446          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3447          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3448          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3449          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3450          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3451          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3452          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3453          * appear as very large values with unsigned longs.
3454          */
3455         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3456                 goto out_balanced;
3457
3458         /*
3459          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3460          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3461          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3462          */
3463         if (max_load < avg_load) {
3464                 *imbalance = 0;
3465                 goto small_imbalance;
3466         }
3467
3468         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3469         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3470
3471         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3472         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3473                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3474                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3475
3476         /*
3477          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3478          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3479          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3480          * moved
3481          */
3482         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3483                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3484                 unsigned int imbn;
3485
3486 small_imbalance:
3487                 pwr_move = pwr_now = 0;
3488                 imbn = 2;
3489                 if (this_nr_running) {
3490                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3491                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3492                                 imbn = 1;
3493                 } else
3494                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3495
3496                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3497                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3498                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3499                         return busiest;
3500                 }
3501
3502                 /*
3503                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3504                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3505                  * moving them.
3506                  */
3507
3508                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3509                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3510                 pwr_now += this->__cpu_power *
3511                                 min(this_load_per_task, this_load);
3512                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3513
3514                 /* Amount of load we'd subtract */
3515                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3516                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3517                 if (max_load > tmp)
3518                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3519                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3520
3521                 /* Amount of load we'd add */
3522                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3523                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3524                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3525                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3526                 else
3527                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3528                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3529                 pwr_move += this->__cpu_power *
3530                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3531                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3532
3533                 /* Move if we gain throughput */
3534                 if (pwr_move > pwr_now)
3535                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3536         }
3537
3538         return busiest;
3539
3540 out_balanced:
3541 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3542         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3543                 goto ret;
3544
3545         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3546                 *imbalance = min_load_per_task;
3547                 return group_min;
3548         }
3549 #endif
3550 ret:
3551         *imbalance = 0;
3552         return NULL;
3553 }
3554
3555 /*
3556  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3557  */
3558 static struct rq *
3559 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3560                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3561 {
3562         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3563         unsigned long max_load = 0;
3564         int i;
3565
3566         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3567                 unsigned long wl;
3568
3569                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3570                         continue;
3571
3572                 rq = cpu_rq(i);
3573                 wl = weighted_cpuload(i);
3574
3575                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3576                         continue;
3577
3578                 if (wl > max_load) {
3579                         max_load = wl;
3580                         busiest = rq;
3581                 }
3582         }
3583
3584         return busiest;
3585 }
3586
3587 /*
3588  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3589  * so long as it is large enough.
3590  */
3591 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3592
3593 /*
3594  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3595  * tasks if there is an imbalance.
3596  */
3597 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3598                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3599                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3600 {
3601         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3602         struct sched_group *group;
3603         unsigned long imbalance;
3604         struct rq *busiest;
3605         unsigned long flags;
3606         int unlock_aggregate;
3607
3608         cpus_setall(*cpus);
3609
3610         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3611
3612         /*
3613          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3614          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3615          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3616          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3617          */
3618         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3619             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3620                 sd_idle = 1;
3621
3622         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3623
3624 redo:
3625         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3626                                    cpus, balance);
3627
3628         if (*balance == 0)
3629                 goto out_balanced;
3630
3631         if (!group) {
3632                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3633                 goto out_balanced;
3634         }
3635
3636         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3637         if (!busiest) {
3638                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3639                 goto out_balanced;
3640         }
3641
3642         BUG_ON(busiest == this_rq);
3643
3644         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3645
3646         ld_moved = 0;
3647         if (busiest->nr_running > 1) {
3648                 /*
3649                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3650                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3651                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3652                  * correctly treated as an imbalance.
3653                  */
3654                 local_irq_save(flags);
3655                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3656                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3657                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3658                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3659                 local_irq_restore(flags);
3660
3661                 /*
3662                  * some other cpu did the load balance for us.
3663                  */
3664                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3665                         resched_cpu(this_cpu);
3666
3667                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3668                 if (unlikely(all_pinned)) {
3669                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3670                         if (!cpus_empty(*cpus))
3671                                 goto redo;
3672                         goto out_balanced;
3673                 }
3674         }
3675
3676         if (!ld_moved) {
3677                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3678                 sd->nr_balance_failed++;
3679
3680                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3681
3682                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3683
3684                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3685                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3686                          */
3687                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3688                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3689                                 all_pinned = 1;
3690                                 goto out_one_pinned;
3691                         }
3692
3693                         if (!busiest->active_balance) {
3694                                 busiest->active_balance = 1;
3695                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3696                                 active_balance = 1;
3697                         }
3698                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3699                         if (active_balance)
3700                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3701
3702                         /*
3703                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3704                          * counter.
3705                          */
3706                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3707                 }
3708         } else
3709                 sd->nr_balance_failed = 0;
3710
3711         if (likely(!active_balance)) {
3712                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3713                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3714         } else {
3715                 /*
3716                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3717                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3718                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3719                  * move_tasks).
3720                  */
3721                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3722                         sd->balance_interval *= 2;
3723         }
3724
3725         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3726             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3727                 ld_moved = -1;
3728
3729         goto out;
3730
3731 out_balanced:
3732         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3733
3734         sd->nr_balance_failed = 0;
3735
3736 out_one_pinned:
3737         /* tune up the balancing interval */
3738         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3739                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3740                 sd->balance_interval *= 2;
3741
3742         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3743             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3744                 ld_moved = -1;
3745         else
3746                 ld_moved = 0;
3747 out:
3748         if (unlock_aggregate)
3749                 put_aggregate(sd);
3750         return ld_moved;
3751 }
3752
3753 /*
3754  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3755  * tasks if there is an imbalance.
3756  *
3757  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3758  * this_rq is locked.
3759  */
3760 static int
3761 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3762                         cpumask_t *cpus)
3763 {
3764         struct sched_group *group;
3765         struct rq *busiest = NULL;
3766         unsigned long imbalance;
3767         int ld_moved = 0;
3768         int sd_idle = 0;
3769         int all_pinned = 0;
3770
3771         cpus_setall(*cpus);
3772
3773         /*
3774          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3775          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3776          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3777          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3778          */
3779         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3780             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3781                 sd_idle = 1;
3782
3783         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3784 redo:
3785         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3786                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3787         if (!group) {
3788                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3789                 goto out_balanced;
3790         }
3791
3792         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3793         if (!busiest) {
3794                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3795                 goto out_balanced;
3796         }
3797
3798         BUG_ON(busiest == this_rq);
3799
3800         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3801
3802         ld_moved = 0;
3803         if (busiest->nr_running > 1) {
3804                 /* Attempt to move tasks */
3805                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3806                 /* this_rq->clock is already updated */
3807                 update_rq_clock(busiest);
3808                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3809                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3810                                         &all_pinned);
3811                 spin_unlock(&busiest->lock);
3812
3813                 if (unlikely(all_pinned)) {
3814                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3815                         if (!cpus_empty(*cpus))
3816                                 goto redo;
3817                 }
3818         }
3819
3820         if (!ld_moved) {
3821                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3822                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3823                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3824                         return -1;
3825         } else
3826                 sd->nr_balance_failed = 0;
3827
3828         return ld_moved;
3829
3830 out_balanced:
3831         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3832         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3833             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3834                 return -1;
3835         sd->nr_balance_failed = 0;
3836
3837         return 0;
3838 }
3839
3840 /*
3841  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3842  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3843  */
3844 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3845 {
3846         struct sched_domain *sd;
3847         int pulled_task = -1;
3848         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3849         cpumask_t tmpmask;
3850
3851         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3852                 unsigned long interval;
3853
3854                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3855                         continue;
3856
3857                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3858                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3859                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3860                                                            sd, &tmpmask);
3861
3862                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3863                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3864                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3865                 if (pulled_task)
3866                         break;
3867         }
3868         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3869                 /*
3870                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3871                  * a busy processor. So reset next_balance.
3872                  */
3873                 this_rq->next_balance = next_balance;
3874         }
3875 }
3876
3877 /*
3878  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3879  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3880  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3881  * logical imbalances.
3882  *
3883  * Called with busiest_rq locked.
3884  */
3885 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3886 {
3887         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3888         struct sched_domain *sd;
3889         struct rq *target_rq;
3890
3891         /* Is there any task to move? */
3892         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3893                 return;
3894
3895         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3896
3897         /*
3898          * This condition is "impossible", if it occurs
3899          * we need to fix it. Originally reported by
3900          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3901          */
3902         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3903
3904         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3905         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3906         update_rq_clock(busiest_rq);
3907         update_rq_clock(target_rq);
3908
3909         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3910         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3911                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3912                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3913                                 break;
3914         }
3915
3916         if (likely(sd)) {
3917                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3918
3919                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3920                                   sd, CPU_IDLE))
3921                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3922                 else
3923                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3924         }
3925         spin_unlock(&target_rq->lock);
3926 }
3927
3928 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3929 static struct {
3930         atomic_t load_balancer;
3931         cpumask_t cpu_mask;
3932 } nohz ____cacheline_aligned = {
3933         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3934         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3935 };
3936
3937 /*
3938  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3939  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3940  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3941  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3942  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3943  * arrives...
3944  *
3945  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3946  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3947  * nohz.cpu_mask..
3948  *
3949  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3950  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3951  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3952  * there is no need for ilb owner.
3953  *
3954  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3955  * next busy scheduler_tick()
3956  */
3957 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3958 {
3959         int cpu = smp_processor_id();
3960
3961         if (stop_tick) {
3962                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3963                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3964
3965                 /*
3966                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3967                  */
3968                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3969                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3970                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3971                                 BUG();
3972                         return 0;
3973                 }
3974
3975                 /* time for ilb owner also to sleep */
3976                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3977                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3978                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3979                         return 0;
3980                 }
3981
3982                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3983                         /* make me the ilb owner */
3984                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3985                                 return 1;
3986                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3987                         return 1;
3988         } else {
3989                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3990                         return 0;
3991
3992                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3993
3994                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3995                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3996                                 BUG();
3997         }
3998         return 0;
3999 }
4000 #endif
4001
4002 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4003
4004 /*
4005  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4006  * and initiates a balancing operation if so.
4007  *
4008  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4009  */
4010 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4011 {
4012         int balance = 1;
4013         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4014         unsigned long interval;
4015         struct sched_domain *sd;
4016         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4017         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4018         int update_next_balance = 0;
4019         cpumask_t tmp;
4020
4021         for_each_domain(cpu, sd) {
4022                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4023                         continue;
4024
4025                 interval = sd->balance_interval;
4026                 if (idle != CPU_IDLE)
4027                         interval *= sd->busy_factor;
4028
4029                 /* scale ms to jiffies */
4030                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4031                 if (unlikely(!interval))
4032                         interval = 1;
4033                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4034                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4035
4036
4037                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4038                         if (!spin_trylock(&balancing))
4039                                 goto out;
4040                 }
4041
4042                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4043                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4044                                 /*
4045                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4046                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4047                                  * not idle.
4048                                  */
4049                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4050                         }
4051                         sd->last_balance = jiffies;
4052                 }
4053                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4054                         spin_unlock(&balancing);
4055 out:
4056                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4057                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4058                         update_next_balance = 1;
4059                 }
4060
4061                 /*
4062                  * Stop the load balance at this level. There is another
4063                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4064                  * actively.
4065                  */
4066                 if (!balance)
4067                         break;
4068         }
4069
4070         /*
4071          * next_balance will be updated only when there is a need.
4072          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4073          * updated.
4074          */
4075         if (likely(update_next_balance))
4076                 rq->next_balance = next_balance;
4077 }
4078
4079 /*
4080  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4081  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4082  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4083  */
4084 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4085 {
4086         int this_cpu = smp_processor_id();
4087         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4088         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4089                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4090
4091         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4092
4093 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4094         /*
4095          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4096          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4097          * stopped.
4098          */
4099         if (this_rq->idle_at_tick &&
4100             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4101                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4102                 struct rq *rq;
4103                 int balance_cpu;
4104
4105                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4106                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4107                         /*
4108                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4109                          * work being done for other cpus. Next load
4110                          * balancing owner will pick it up.
4111                          */
4112                         if (need_resched())
4113                                 break;
4114
4115                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4116
4117                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4118                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4119                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4120                 }
4121         }
4122 #endif
4123 }
4124
4125 /*
4126  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4127  *
4128  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4129  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4130  * if the whole system is idle.
4131  */
4132 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4133 {
4134 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4135         /*
4136          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4137          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4138          * load balancer.
4139          */
4140         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4141                 rq->in_nohz_recently = 0;
4142
4143                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4144                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4145                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4146                 }
4147
4148                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4149                         /*
4150                          * simple selection for now: Nominate the
4151                          * first cpu in the nohz list to be the next
4152                          * ilb owner.
4153                          *
4154                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4155                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4156                          */
4157                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4158
4159                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4160                                 resched_cpu(ilb);
4161                 }
4162         }
4163
4164         /*
4165          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4166          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4167          */
4168         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4169             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4170                 resched_cpu(cpu);
4171                 return;
4172         }
4173
4174         /*
4175          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4176          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4177          */
4178         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4179             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4180                 return;
4181 #endif
4182         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4183                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4184 }
4185
4186 #else   /* CONFIG_SMP */
4187
4188 /*
4189  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4190  */
4191 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4192 {
4193 }
4194
4195 #endif
4196
4197 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4198
4199 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4200
4201 /*
4202  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4203  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4204  */
4205 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4206 {
4207         unsigned long flags;
4208         u64 ns, delta_exec;
4209         struct rq *rq;
4210
4211         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4212         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4213         if (task_current(rq, p)) {
4214                 update_rq_clock(rq);
4215                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4216                 if ((s64)delta_exec > 0)
4217                         ns += delta_exec;
4218         }
4219         task_rq_unlock(rq, &flags);
4220
4221         return ns;
4222 }
4223
4224 /*
4225  * Account user cpu time to a process.
4226  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4227  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4228  */
4229 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4230 {
4231         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4232         cputime64_t tmp;
4233
4234         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4235
4236         /* Add user time to cpustat. */
4237         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4238         if (TASK_NICE(p) > 0)
4239                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4240         else
4241                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4242 }
4243
4244 /*
4245  * Account guest cpu time to a process.
4246  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4247  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4248  */
4249 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4250 {
4251         cputime64_t tmp;
4252         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4253
4254         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4255
4256         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4257         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4258
4259         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4260         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4261 }
4262
4263 /*
4264  * Account scaled user cpu time to a process.
4265  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4266  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4267  */
4268 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4269 {
4270         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4271 }
4272
4273 /*
4274  * Account system cpu time to a process.
4275  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4276  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4277  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4278  */
4279 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4280                          cputime_t cputime)
4281 {
4282         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4283         struct rq *rq = this_rq();
4284         cputime64_t tmp;
4285
4286         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4287                 account_guest_time(p, cputime);
4288                 return;
4289         }
4290
4291         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4292
4293         /* Add system time to cpustat. */
4294         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4295         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4296                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4297         else if (softirq_count())
4298                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4299         else if (p != rq->idle)
4300                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4301         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4302                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4303         else
4304                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4305         /* Account for system time used */
4306         acct_update_integrals(p);
4307 }
4308
4309 /*
4310  * Account scaled system cpu time to a process.
4311  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4312  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4313  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4314  */
4315 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4316 {
4317         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4318 }
4319
4320 /*
4321  * Account for involuntary wait time.
4322  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4323  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4324  */
4325 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4326 {
4327         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4328         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4329         struct rq *rq = this_rq();
4330
4331         if (p == rq->idle) {
4332                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4333                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4334                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4335                 else
4336                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4337         } else
4338                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4339 }
4340
4341 /*
4342  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4343  * We call it with interrupts disabled.
4344  *
4345  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4346  * timeslices.
4347  */
4348 void scheduler_tick(void)
4349 {
4350         int cpu = smp_processor_id();
4351         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4352         struct task_struct *curr = rq->curr;
4353
4354         sched_clock_tick();
4355
4356         spin_lock(&rq->lock);
4357         update_rq_clock(rq);
4358         update_cpu_load(rq);
4359         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4360         spin_unlock(&rq->lock);
4361
4362 #ifdef CONFIG_SMP
4363         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4364         trigger_load_balance(rq, cpu);
4365 #endif
4366 }
4367
4368 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4369
4370 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4371 {
4372         /*
4373          * Underflow?
4374          */
4375         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4376                 return;
4377         preempt_count() += val;
4378         /*
4379          * Spinlock count overflowing soon?
4380          */
4381         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4382                                 PREEMPT_MASK - 10);
4383 }
4384 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4385
4386 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4387 {
4388         /*
4389          * Underflow?
4390          */
4391         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4392                 return;
4393         /*
4394          * Is the spinlock portion underflowing?
4395          */
4396         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4397                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4398                 return;
4399
4400         preempt_count() -= val;
4401 }
4402 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4403
4404 #endif
4405
4406 /*
4407  * Print scheduling while atomic bug:
4408  */
4409 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4410 {
4411         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4412
4413         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4414                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4415
4416         debug_show_held_locks(prev);
4417         if (irqs_disabled())
4418                 print_irqtrace_events(prev);
4419
4420         if (regs)
4421                 show_regs(regs);
4422         else
4423                 dump_stack();
4424 }
4425
4426 /*
4427  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4428  */
4429 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4430 {
4431         /*
4432          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4433          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4434          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4435          */
4436         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4437                 __schedule_bug(prev);
4438
4439         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4440
4441         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4442 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4443         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4444                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4445                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4446         }
4447 #endif
4448 }
4449
4450 /*
4451  * Pick up the highest-prio task:
4452  */
4453 static inline struct task_struct *
4454 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4455 {
4456         const struct sched_class *class;
4457         struct task_struct *p;
4458
4459         /*
4460          * Optimization: we know that if all tasks are in
4461          * the fair class we can call that function directly:
4462          */
4463         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4464                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4465                 if (likely(p))
4466                         return p;
4467         }
4468
4469         class = sched_class_highest;
4470         for ( ; ; ) {
4471                 p = class->pick_next_task(rq);
4472                 if (p)
4473                         return p;
4474                 /*
4475                  * Will never be NULL as the idle class always
4476                  * returns a non-NULL p:
4477                  */
4478                 class = class->next;
4479         }
4480 }
4481
4482 /*
4483  * schedule() is the main scheduler function.
4484  */
4485 asmlinkage void __sched schedule(void)
4486 {
4487         struct task_struct *prev, *next;
4488         unsigned long *switch_count;
4489         struct rq *rq;
4490         int cpu;
4491
4492 need_resched:
4493         preempt_disable();
4494         cpu = smp_processor_id();
4495         rq = cpu_rq(cpu);
4496         rcu_qsctr_inc(cpu);
4497         prev = rq->curr;
4498         switch_count = &prev->nivcsw;
4499
4500         release_kernel_lock(prev);
4501 need_resched_nonpreemptible:
4502
4503         schedule_debug(prev);
4504
4505         hrtick_clear(rq);
4506
4507         /*
4508          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4509          */
4510         local_irq_disable();
4511         update_rq_clock(rq);
4512         spin_lock(&rq->lock);
4513         clear_tsk_need_resched(prev);
4514
4515         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4516                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4517                                 signal_pending(prev))) {
4518                         prev->state = TASK_RUNNING;
4519                 } else {
4520                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4521                 }
4522                 switch_count = &prev->nvcsw;
4523         }
4524
4525 #ifdef CONFIG_SMP
4526         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4527                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4528 #endif
4529
4530         if (unlikely(!rq->nr_running))
4531                 idle_balance(cpu, rq);
4532
4533         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4534         next = pick_next_task(rq, prev);
4535
4536         if (likely(prev != next)) {
4537                 sched_info_switch(prev, next);
4538
4539                 rq->nr_switches++;
4540                 rq->curr = next;
4541                 ++*switch_count;
4542
4543                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4544                 /*
4545                  * the context switch might have flipped the stack from under
4546                  * us, hence refresh the local variables.
4547                  */
4548                 cpu = smp_processor_id();
4549                 rq = cpu_rq(cpu);
4550         } else
4551                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4552
4553         hrtick_set(rq);
4554
4555         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4556                 goto need_resched_nonpreemptible;
4557
4558         preempt_enable_no_resched();
4559         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4560                 goto need_resched;
4561 }
4562 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4563
4564 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4565 /*
4566  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4567  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4568  * occur there and call schedule directly.
4569  */
4570 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4571 {
4572         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4573
4574         /*
4575          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4576          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4577          */
4578         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4579                 return;
4580
4581         do {
4582                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4583                 schedule();
4584                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4585
4586                 /*
4587                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4588                  * between schedule and now.
4589                  */
4590                 barrier();
4591         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4592 }
4593 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4594
4595 /*
4596  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4597  * off of irq context.
4598  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4599  * protect us against recursive calling from irq.
4600  */
4601 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4602 {
4603         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4604
4605         /* Catch callers which need to be fixed */
4606         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4607
4608         do {
4609                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4610                 local_irq_enable();
4611                 schedule();
4612                 local_irq_disable();
4613                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4614
4615                 /*
4616                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4617                  * between schedule and now.
4618                  */
4619                 barrier();
4620         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4621 }
4622
4623 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4624
4625 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4626                           void *key)
4627 {
4628         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4629 }
4630 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4631
4632 /*
4633  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4634  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4635  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4636  *
4637  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4638  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4639  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4640  */
4641 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4642                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4643 {
4644         wait_queue_t *curr, *next;
4645
4646         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4647                 unsigned flags = curr->flags;
4648
4649                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4650                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4651                         break;
4652         }
4653 }
4654
4655 /**
4656  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4657  * @q: the waitqueue
4658  * @mode: which threads
4659  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4660  * @key: is directly passed to the wakeup function
4661  */
4662 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4663                         int nr_exclusive, void *key)
4664 {
4665         unsigned long flags;
4666
4667         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4668         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4669         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4670 }
4671 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4672
4673 /*
4674  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4675  */
4676 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4677 {
4678         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4679 }
4680
4681 /**
4682  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4683  * @q: the waitqueue
4684  * @mode: which threads
4685  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4686  *
4687  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4688  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4689  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4690  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4691  *
4692  * On UP it can prevent extra preemption.
4693  */
4694 void
4695 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4696 {
4697         unsigned long flags;
4698         int sync = 1;
4699
4700         if (unlikely(!q))
4701                 return;
4702
4703         if (unlikely(!nr_exclusive))
4704                 sync = 0;
4705
4706         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4707         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4708         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4709 }
4710 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4711
4712 void complete(struct completion *x)
4713 {
4714         unsigned long flags;
4715
4716         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4717         x->done++;
4718         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4719         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4720 }
4721 EXPORT_SYMBOL(complete);
4722
4723 void complete_all(struct completion *x)
4724 {
4725         unsigned long flags;
4726
4727         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4728         x->done += UINT_MAX/2;
4729         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4730         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4731 }
4732 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4733
4734 static inline long __sched
4735 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4736 {
4737         if (!x->done) {
4738                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4739
4740                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4741                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4742                 do {
4743                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4744                              signal_pending(current)) ||
4745                             (state == TASK_KILLABLE &&
4746                              fatal_signal_pending(current))) {
4747                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4748                                 return -ERESTARTSYS;
4749                         }
4750                         __set_current_state(state);
4751                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4752                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4753                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4754                         if (!timeout) {
4755                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4756                                 return timeout;
4757                         }
4758                 } while (!x->done);
4759                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4760         }
4761         x->done--;
4762         return timeout;
4763 }
4764
4765 static long __sched
4766 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4767 {
4768         might_sleep();
4769
4770         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4771         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4772         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4773         return timeout;
4774 }
4775
4776 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4777 {
4778         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4779 }
4780 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4781
4782 unsigned long __sched
4783 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4784 {
4785         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4786 }
4787 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4788
4789 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4790 {
4791         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4792         if (t == -ERESTARTSYS)
4793                 return t;
4794         return 0;
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4797
4798 unsigned long __sched
4799 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4800                                           unsigned long timeout)
4801 {
4802         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4803 }
4804 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4805
4806 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4807 {
4808         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4809         if (t == -ERESTARTSYS)
4810                 return t;
4811         return 0;
4812 }
4813 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4814
4815 static long __sched
4816 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4817 {
4818         unsigned long flags;
4819         wait_queue_t wait;
4820
4821         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4822
4823         __set_current_state(state);
4824
4825         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4826         __add_wait_queue(q, &wait);
4827         spin_unlock(&q->lock);
4828         timeout = schedule_timeout(timeout);
4829         spin_lock_irq(&q->lock);
4830         __remove_wait_queue(q, &wait);
4831         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4832
4833         return timeout;
4834 }
4835
4836 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4837 {
4838         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4839 }
4840 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4841
4842 long __sched
4843 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4844 {
4845         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4846 }
4847 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4848
4849 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4850 {
4851         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4852 }
4853 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4854
4855 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4856 {
4857         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4858 }
4859 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4860
4861 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4862
4863 /*
4864  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4865  * @p: task
4866  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4867  *
4868  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4869  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4870  *
4871  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4872  */
4873 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4874 {
4875         unsigned long flags;
4876         int oldprio, on_rq, running;
4877         struct rq *rq;
4878         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4879
4880         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4881
4882         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4883         update_rq_clock(rq);
4884
4885         oldprio = p->prio;
4886         on_rq = p->se.on_rq;
4887         running = task_current(rq, p);
4888         if (on_rq)
4889                 dequeue_task(rq, p, 0);
4890         if (running)
4891                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4892
4893         if (rt_prio(prio))
4894                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4895         else
4896                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4897
4898         p->prio = prio;
4899
4900         if (running)
4901                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4902         if (on_rq) {
4903                 enqueue_task(rq, p, 0);
4904
4905                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4906         }
4907         task_rq_unlock(rq, &flags);
4908 }
4909
4910 #endif
4911
4912 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4913 {
4914         int old_prio, delta, on_rq;
4915         unsigned long flags;
4916         struct rq *rq;
4917
4918         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4919                 return;
4920         /*
4921          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4922          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4923          */
4924         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4925         update_rq_clock(rq);
4926         /*
4927          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4928          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4929          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4930          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4931          */
4932         if (task_has_rt_policy(p)) {
4933                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4934                 goto out_unlock;
4935         }
4936         on_rq = p->se.on_rq;
4937         if (on_rq)
4938                 dequeue_task(rq, p, 0);
4939
4940         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4941         set_load_weight(p);
4942         old_prio = p->prio;
4943         p->prio = effective_prio(p);
4944         delta = p->prio - old_prio;
4945
4946         if (on_rq) {
4947                 enqueue_task(rq, p, 0);
4948                 /*
4949                  * If the task increased its priority or is running and
4950                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4951                  */
4952                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4953                         resched_task(rq->curr);
4954         }
4955 out_unlock:
4956         task_rq_unlock(rq, &flags);
4957 }
4958 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4959
4960 /*
4961  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4962  * @p: task
4963  * @nice: nice value
4964  */
4965 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4966 {
4967         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4968         int nice_rlim = 20 - nice;
4969
4970         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4971                 capable(CAP_SYS_NICE));
4972 }
4973
4974 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4975
4976 /*
4977  * sys_nice - change the priority of the current process.
4978  * @increment: priority increment
4979  *
4980  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4981  * does similar things.
4982  */
4983 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4984 {
4985         long nice, retval;
4986
4987         /*
4988          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4989          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4990          * and we have a single winner.
4991          */
4992         if (increment < -40)
4993                 increment = -40;
4994         if (increment > 40)
4995                 increment = 40;
4996
4997         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4998         if (nice < -20)
4999                 nice = -20;
5000         if (nice > 19)
5001                 nice = 19;
5002
5003         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5004                 return -EPERM;
5005
5006         retval = security_task_setnice(current, nice);
5007         if (retval)
5008                 return retval;
5009
5010         set_user_nice(current, nice);
5011         return 0;
5012 }
5013
5014 #endif
5015
5016 /**
5017  * task_prio - return the priority value of a given task.
5018  * @p: the task in question.
5019  *
5020  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5021  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5022  * around 0, value goes from -16 to +15.
5023  */
5024 int task_prio(const struct task_struct *p)
5025 {
5026         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5027 }
5028
5029 /**
5030  * task_nice - return the nice value of a given task.
5031  * @p: the task in question.
5032  */
5033 int task_nice(const struct task_struct *p)
5034 {
5035         return TASK_NICE(p);
5036 }
5037 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5038
5039 /**
5040  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5041  * @cpu: the processor in question.
5042  */
5043 int idle_cpu(int cpu)
5044 {
5045         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5046 }
5047
5048 /**
5049  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5050  * @cpu: the processor in question.
5051  */
5052 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5053 {
5054         return cpu_rq(cpu)->idle;
5055 }
5056
5057 /**
5058  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5059  * @pid: the pid in question.
5060  */
5061 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5062 {
5063         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5064 }
5065
5066 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5067 static void
5068 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5069 {
5070         BUG_ON(p->se.on_rq);
5071
5072         p->policy = policy;
5073         switch (p->policy) {
5074         case SCHED_NORMAL:
5075         case SCHED_BATCH:
5076         case SCHED_IDLE:
5077                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5078                 break;
5079         case SCHED_FIFO:
5080         case SCHED_RR:
5081                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5082                 break;
5083         }
5084
5085         p->rt_priority = prio;
5086         p->normal_prio = normal_prio(p);
5087         /* we are holding p->pi_lock already */
5088         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5089         set_load_weight(p);
5090 }
5091
5092 /**
5093  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5094  * @p: the task in question.
5095  * @policy: new policy.
5096  * @param: structure containing the new RT priority.
5097  *
5098  * NOTE that the task may be already dead.
5099  */
5100 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5101                        struct sched_param *param)
5102 {
5103         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5104         unsigned long flags;
5105         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5106         struct rq *rq;
5107
5108         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5109         BUG_ON(in_interrupt());
5110 recheck:
5111         /* double check policy once rq lock held */
5112         if (policy < 0)
5113                 policy = oldpolicy = p->policy;
5114         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5115                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5116                         policy != SCHED_IDLE)
5117                 return -EINVAL;
5118         /*
5119          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5120          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5121          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5122          */
5123         if (param->sched_priority < 0 ||
5124             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5125             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5126                 return -EINVAL;
5127         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5128                 return -EINVAL;
5129
5130         /*
5131          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5132          */
5133         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5134                 if (rt_policy(policy)) {
5135                         unsigned long rlim_rtprio;
5136
5137                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5138                                 return -ESRCH;
5139                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5140                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5141
5142                         /* can't set/change the rt policy */
5143                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5144                                 return -EPERM;
5145
5146                         /* can't increase priority */
5147                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5148                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5149                                 return -EPERM;
5150                 }
5151                 /*
5152                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5153                  * move out of SCHED_IDLE either:
5154                  */
5155                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5156                         return -EPERM;
5157
5158                 /* can't change other user's priorities */
5159                 if ((current->euid != p->euid) &&
5160                     (current->euid != p->uid))
5161                         return -EPERM;
5162         }
5163
5164 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5165         /*
5166          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5167          * assigned.
5168          */
5169         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5170                 return -EPERM;
5171 #endif
5172
5173         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5174         if (retval)
5175                 return retval;
5176         /*
5177          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5178          * changing the priority of the task:
5179          */
5180         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5181         /*
5182          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5183          * runqueue lock must be held.
5184          */
5185         rq = __task_rq_lock(p);
5186         /* recheck policy now with rq lock held */
5187         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5188                 policy = oldpolicy = -1;
5189                 __task_rq_unlock(rq);
5190                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5191                 goto recheck;
5192         }
5193         update_rq_clock(rq);
5194         on_rq = p->se.on_rq;
5195         running = task_current(rq, p);
5196         if (on_rq)
5197                 deactivate_task(rq, p, 0);
5198         if (running)
5199                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5200
5201         oldprio = p->prio;
5202         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5203
5204         if (running)
5205                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5206         if (on_rq) {
5207                 activate_task(rq, p, 0);
5208
5209                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5210         }
5211         __task_rq_unlock(rq);
5212         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5213
5214         rt_mutex_adjust_pi(p);
5215
5216         return 0;
5217 }
5218 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5219
5220 static int
5221 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5222 {
5223         struct sched_param lparam;
5224         struct task_struct *p;
5225         int retval;
5226
5227         if (!param || pid < 0)
5228                 return -EINVAL;
5229         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5230                 return -EFAULT;
5231
5232         rcu_read_lock();
5233         retval = -ESRCH;
5234         p = find_process_by_pid(pid);
5235         if (p != NULL)
5236                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5237         rcu_read_unlock();
5238
5239         return retval;
5240 }
5241
5242 /**
5243  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5244  * @pid: the pid in question.
5245  * @policy: new policy.
5246  * @param: structure containing the new RT priority.
5247  */
5248 asmlinkage long
5249 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5250 {
5251         /* negative values for policy are not valid */
5252         if (policy < 0)
5253                 return -EINVAL;
5254
5255         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5256 }
5257
5258 /**
5259  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5260  * @pid: the pid in question.
5261  * @param: structure containing the new RT priority.
5262  */
5263 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5264 {
5265         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5266 }
5267
5268 /**
5269  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5270  * @pid: the pid in question.
5271  */
5272 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5273 {
5274         struct task_struct *p;
5275         int retval;
5276
5277         if (pid < 0)
5278                 return -EINVAL;
5279
5280         retval = -ESRCH;
5281         read_lock(&tasklist_lock);
5282         p = find_process_by_pid(pid);
5283         if (p) {
5284                 retval = security_task_getscheduler(p);
5285                 if (!retval)
5286                         retval = p->policy;
5287         }
5288         read_unlock(&tasklist_lock);
5289         return retval;
5290 }
5291
5292 /**
5293  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5294  * @pid: the pid in question.
5295  * @param: structure containing the RT priority.
5296  */
5297 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5298 {
5299         struct sched_param lp;
5300         struct task_struct *p;
5301         int retval;
5302
5303         if (!param || pid < 0)
5304                 return -EINVAL;
5305
5306         read_lock(&tasklist_lock);
5307         p = find_process_by_pid(pid);
5308         retval = -ESRCH;
5309         if (!p)
5310                 goto out_unlock;
5311
5312         retval = security_task_getscheduler(p);
5313         if (retval)
5314                 goto out_unlock;
5315
5316         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5317         read_unlock(&tasklist_lock);
5318
5319         /*
5320          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5321          */
5322         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5323
5324         return retval;
5325
5326 out_unlock:
5327         read_unlock(&tasklist_lock);
5328         return retval;
5329 }
5330
5331 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5332 {
5333         cpumask_t cpus_allowed;
5334         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5335         struct task_struct *p;
5336         int retval;
5337
5338         get_online_cpus();
5339         read_lock(&tasklist_lock);
5340
5341         p = find_process_by_pid(pid);
5342         if (!p) {
5343                 read_unlock(&tasklist_lock);
5344                 put_online_cpus();
5345                 return -ESRCH;
5346         }
5347
5348         /*
5349          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5350          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5351          * usage count and then drop tasklist_lock.
5352          */
5353         get_task_struct(p);
5354         read_unlock(&tasklist_lock);
5355
5356         retval = -EPERM;
5357         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5358                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5359                 goto out_unlock;
5360
5361         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5362         if (retval)
5363                 goto out_unlock;
5364
5365         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5366         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5367  again:
5368         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5369
5370         if (!retval) {
5371                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5372                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5373                         /*
5374                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5375                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5376                          * cpuset's cpus_allowed
5377                          */
5378                         new_mask = cpus_allowed;
5379                         goto again;
5380                 }
5381         }
5382 out_unlock:
5383         put_task_struct(p);
5384         put_online_cpus();
5385         return retval;
5386 }
5387
5388 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5389                              cpumask_t *new_mask)
5390 {
5391         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5392                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5393         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5394                 len = sizeof(cpumask_t);
5395         }
5396         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5397 }
5398
5399 /**
5400  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5401  * @pid: pid of the process
5402  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5403  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5404  */
5405 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5406                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5407 {
5408         cpumask_t new_mask;
5409         int retval;
5410
5411         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5412         if (retval)
5413                 return retval;
5414
5415         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5416 }
5417
5418 /*
5419  * Represents all cpu's present in the system
5420  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5421  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5422  * method, such as ACPI for e.g.
5423  */
5424
5425 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5426 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5427
5428 #ifndef CONFIG_SMP
5429 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5430 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5431
5432 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5433 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5434 #endif
5435
5436 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5437 {
5438         struct task_struct *p;
5439         int retval;
5440
5441         get_online_cpus();
5442         read_lock(&tasklist_lock);
5443
5444         retval = -ESRCH;
5445         p = find_process_by_pid(pid);
5446         if (!p)
5447                 goto out_unlock;
5448
5449         retval = security_task_getscheduler(p);
5450         if (retval)
5451                 goto out_unlock;
5452
5453         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5454
5455 out_unlock:
5456         read_unlock(&tasklist_lock);
5457         put_online_cpus();
5458
5459         return retval;
5460 }
5461
5462 /**
5463  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5464  * @pid: pid of the process
5465  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5466  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5467  */
5468 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5469                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5470 {
5471         int ret;
5472         cpumask_t mask;
5473
5474         if (len < sizeof(cpumask_t))
5475                 return -EINVAL;
5476
5477         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5478         if (ret < 0)
5479                 return ret;
5480
5481         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5482                 return -EFAULT;
5483
5484         return sizeof(cpumask_t);
5485 }
5486
5487 /**
5488  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5489  *
5490  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5491  * other threads running on this CPU then this function will return.
5492  */
5493 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5494 {
5495         struct rq *rq = this_rq_lock();
5496
5497         schedstat_inc(rq, yld_count);
5498         current->sched_class->yield_task(rq);
5499
5500         /*
5501          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5502          * no need to preempt or enable interrupts:
5503          */
5504         __release(rq->lock);
5505         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5506         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5507         preempt_enable_no_resched();
5508
5509         schedule();
5510
5511         return 0;
5512 }
5513
5514 static void __cond_resched(void)
5515 {
5516 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5517         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5518 #endif
5519         /*
5520          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5521          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5522          * cond_resched() call.
5523          */
5524         do {
5525                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5526                 schedule();
5527                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5528         } while (need_resched());
5529 }
5530
5531 int __sched _cond_resched(void)
5532 {
5533         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5534                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5535                 __cond_resched();
5536                 return 1;
5537         }
5538         return 0;
5539 }
5540 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5541
5542 /*
5543  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5544  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5545  *
5546  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5547  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5548  * spin_unlock(), once by hand).
5549  */
5550 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5551 {
5552         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5553         int ret = 0;
5554
5555         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5556                 spin_unlock(lock);
5557                 if (resched && need_resched())
5558                         __cond_resched();
5559                 else
5560                         cpu_relax();
5561                 ret = 1;
5562                 spin_lock(lock);
5563         }
5564         return ret;
5565 }
5566 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5567
5568 int __sched cond_resched_softirq(void)
5569 {
5570         BUG_ON(!in_softirq());
5571
5572         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5573                 local_bh_enable();
5574                 __cond_resched();
5575                 local_bh_disable();
5576                 return 1;
5577         }
5578         return 0;
5579 }
5580 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5581
5582 /**
5583  * yield - yield the current processor to other threads.
5584  *
5585  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5586  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5587  */
5588 void __sched yield(void)
5589 {
5590         set_current_state(TASK_RUNNING);
5591         sys_sched_yield();
5592 }
5593 EXPORT_SYMBOL(yield);
5594
5595 /*
5596  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5597  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5598  *
5599  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5600  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5601  */
5602 void __sched io_schedule(void)
5603 {
5604         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5605
5606         delayacct_blkio_start();
5607         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5608         schedule();
5609         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5610         delayacct_blkio_end();
5611 }
5612 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5613
5614 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5615 {
5616         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5617         long ret;
5618
5619         delayacct_blkio_start();
5620         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5621         ret = schedule_timeout(timeout);
5622         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5623         delayacct_blkio_end();
5624         return ret;
5625 }
5626
5627 /**
5628  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5629  * @policy: scheduling class.
5630  *
5631  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5632  * by a given scheduling class.
5633  */
5634 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5635 {
5636         int ret = -EINVAL;
5637
5638         switch (policy) {
5639         case SCHED_FIFO:
5640         case SCHED_RR:
5641                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5642                 break;
5643         case SCHED_NORMAL:
5644         case SCHED_BATCH:
5645         case SCHED_IDLE:
5646                 ret = 0;
5647                 break;
5648         }
5649         return ret;
5650 }
5651
5652 /**
5653  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5654  * @policy: scheduling class.
5655  *
5656  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5657  * by a given scheduling class.
5658  */
5659 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5660 {
5661         int ret = -EINVAL;
5662
5663         switch (policy) {
5664         case SCHED_FIFO:
5665         case SCHED_RR:
5666                 ret = 1;
5667                 break;
5668         case SCHED_NORMAL:
5669         case SCHED_BATCH:
5670         case SCHED_IDLE:
5671                 ret = 0;
5672         }
5673         return ret;
5674 }
5675
5676 /**
5677  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5678  * @pid: pid of the process.
5679  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5680  *
5681  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5682  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5683  */
5684 asmlinkage
5685 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5686 {
5687         struct task_struct *p;
5688         unsigned int time_slice;
5689         int retval;
5690         struct timespec t;
5691
5692         if (pid < 0)
5693                 return -EINVAL;
5694
5695         retval = -ESRCH;
5696         read_lock(&tasklist_lock);
5697         p = find_process_by_pid(pid);
5698         if (!p)
5699                 goto out_unlock;
5700
5701         retval = security_task_getscheduler(p);
5702         if (retval)
5703                 goto out_unlock;
5704
5705         /*
5706          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5707          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5708          */
5709         time_slice = 0;
5710         if (p->policy == SCHED_RR) {
5711                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5712         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5713                 struct sched_entity *se = &p->se;
5714                 unsigned long flags;
5715                 struct rq *rq;
5716
5717                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5718                 if (rq->cfs.load.weight)
5719                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5720                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5721         }
5722         read_unlock(&tasklist_lock);
5723         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5724         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5725         return retval;
5726
5727 out_unlock:
5728         read_unlock(&tasklist_lock);
5729         return retval;
5730 }
5731
5732 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5733
5734 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5735 {
5736         unsigned long free = 0;
5737         unsigned state;
5738
5739         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5740         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5741                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5742 #if BITS_PER_LONG == 32
5743         if (state == TASK_RUNNING)
5744                 printk(KERN_CONT " running  ");
5745         else
5746                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5747 #else
5748         if (state == TASK_RUNNING)
5749                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5750         else
5751                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5752 #endif
5753 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5754         {
5755                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5756                 while (!*n)
5757                         n++;
5758                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5759         }
5760 #endif
5761         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5762                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5763
5764         show_stack(p, NULL);
5765 }
5766
5767 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5768 {
5769         struct task_struct *g, *p;
5770
5771 #if BITS_PER_LONG == 32
5772         printk(KERN_INFO
5773                 "  task                PC stack   pid father\n");
5774 #else
5775         printk(KERN_INFO
5776                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5777 #endif
5778         read_lock(&tasklist_lock);
5779         do_each_thread(g, p) {
5780                 /*
5781                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5782                  * console might take alot of time:
5783                  */
5784                 touch_nmi_watchdog();
5785                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5786                         sched_show_task(p);
5787         } while_each_thread(g, p);
5788
5789         touch_all_softlockup_watchdogs();
5790
5791 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5792         sysrq_sched_debug_show();
5793 #endif
5794         read_unlock(&tasklist_lock);
5795         /*
5796          * Only show locks if all tasks are dumped:
5797          */
5798         if (state_filter == -1)
5799                 debug_show_all_locks();
5800 }
5801
5802 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5803 {
5804         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5805 }
5806
5807 /**
5808  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5809  * @idle: task in question
5810  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5811  *
5812  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5813  * flag, to make booting more robust.
5814  */
5815 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5816 {
5817         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5818         unsigned long flags;
5819
5820         __sched_fork(idle);
5821         idle->se.exec_start = sched_clock();
5822
5823         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5824         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5825         __set_task_cpu(idle, cpu);
5826
5827         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5828         rq->curr = rq->idle = idle;
5829 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5830         idle->oncpu = 1;
5831 #endif
5832         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5833
5834         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5835 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5836         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5837 #else
5838         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5839 #endif
5840         /*
5841          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5842          */
5843         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5844 }
5845
5846 /*
5847  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5848  * indicates which cpus entered this state. This is used
5849  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5850  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5851  * always be CPU_MASK_NONE.
5852  */
5853 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5854
5855 /*
5856  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5857  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5858  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5859  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5860  * number of CPUs.
5861  *
5862  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5863  */
5864 static inline void sched_init_granularity(void)
5865 {
5866         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5867         const unsigned long limit = 200000000;
5868
5869         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5870         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5871                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5872
5873         sysctl_sched_latency *= factor;
5874         if (sysctl_sched_latency > limit)
5875                 sysctl_sched_latency = limit;
5876
5877         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5878 }
5879
5880 #ifdef CONFIG_SMP
5881 /*
5882  * This is how migration works:
5883  *
5884  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5885  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5886  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5887  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5888  *    thread off the CPU)
5889  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5890  *    task is still in the wrong runqueue.
5891  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5892  *    it and puts it into the right queue.
5893  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5894  * 7) we wake up and the migration is done.
5895  */
5896
5897 /*
5898  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5899  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5900  * is removed from the allowed bitmask.
5901  *
5902  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5903  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5904  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5905  */
5906 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5907 {
5908         struct migration_req req;
5909         unsigned long flags;
5910         struct rq *rq;
5911         int ret = 0;
5912
5913         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5914         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5915                 ret = -EINVAL;
5916                 goto out;
5917         }
5918
5919         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5920                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5921         else {
5922                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5923                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5924         }
5925
5926         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5927         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5928                 goto out;
5929
5930         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5931                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5932                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5933                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5934                 wait_for_completion(&req.done);
5935                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5936                 return 0;
5937         }
5938 out:
5939         task_rq_unlock(rq, &flags);
5940
5941         return ret;
5942 }
5943 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5944
5945 /*
5946  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5947  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5948  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5949  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5950  *
5951  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5952  * as the task is no longer on this CPU.
5953  *
5954  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5955  */
5956 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5957 {
5958         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5959         int ret = 0, on_rq;
5960
5961         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5962                 return ret;
5963
5964         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5965         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5966
5967         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5968         /* Already moved. */
5969         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5970                 goto out;
5971         /* Affinity changed (again). */
5972         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5973                 goto out;
5974
5975         on_rq = p->se.on_rq;
5976         if (on_rq)
5977                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5978
5979         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5980         if (on_rq) {
5981                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5982                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5983         }
5984         ret = 1;
5985 out:
5986         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5987         return ret;
5988 }
5989
5990 /*
5991  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5992  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5993  * another runqueue.
5994  */
5995 static int migration_thread(void *data)
5996 {
5997         int cpu = (long)data;
5998         struct rq *rq;
5999
6000         rq = cpu_rq(cpu);
6001         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6002
6003         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6004         while (!kthread_should_stop()) {
6005                 struct migration_req *req;
6006                 struct list_head *head;
6007
6008                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6009
6010                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6011                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6012                         goto wait_to_die;
6013                 }
6014
6015                 if (rq->active_balance) {
6016                         active_load_balance(rq, cpu);
6017                         rq->active_balance = 0;
6018                 }
6019
6020                 head = &rq->migration_queue;
6021
6022                 if (list_empty(head)) {
6023                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6024                         schedule();
6025                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6026                         continue;
6027                 }
6028                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6029                 list_del_init(head->next);
6030
6031                 spin_unlock(&rq->lock);
6032                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6033                 local_irq_enable();
6034
6035                 complete(&req->done);
6036         }
6037         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6038         return 0;
6039
6040 wait_to_die:
6041         /* Wait for kthread_stop */
6042         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6043         while (!kthread_should_stop()) {
6044                 schedule();
6045                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6046         }
6047         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6048         return 0;
6049 }
6050
6051 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6052
6053 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6054 {
6055         int ret;
6056
6057         local_irq_disable();
6058         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6059         local_irq_enable();
6060         return ret;
6061 }
6062
6063 /*
6064  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6065  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6066  */
6067 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6068 {
6069         unsigned long flags;
6070         cpumask_t mask;
6071         struct rq *rq;
6072         int dest_cpu;
6073
6074         do {
6075                 /* On same node? */
6076                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6077                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6078                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6079
6080                 /* On any allowed CPU? */
6081                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6082                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6083
6084                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6085                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6086                         cpumask_t cpus_allowed;
6087
6088                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6089                         /*
6090                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6091                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6092                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6093                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6094                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6095                          */
6096                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6097                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6098                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6099                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6100
6101                         /*
6102                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6103                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6104                          * leave kernel.
6105                          */
6106                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6107                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6108                                        "longer affine to cpu%d\n",
6109                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6110                         }
6111                 }
6112         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6113 }
6114
6115 /*
6116  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6117  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6118  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6119  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6120  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6121  */
6122 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6123 {
6124         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6125         unsigned long flags;
6126
6127         local_irq_save(flags);
6128         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6129         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6130         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6131         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6132         local_irq_restore(flags);
6133 }
6134
6135 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6136 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6137 {
6138         struct task_struct *p, *t;
6139
6140         read_lock(&tasklist_lock);
6141
6142         do_each_thread(t, p) {
6143                 if (p == current)
6144                         continue;
6145
6146                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6147                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6148         } while_each_thread(t, p);
6149
6150         read_unlock(&tasklist_lock);
6151 }
6152
6153 /*
6154  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6155  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6156  * Used by CPU offline code.
6157  */
6158 void sched_idle_next(void)
6159 {
6160         int this_cpu = smp_processor_id();
6161         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6162         struct task_struct *p = rq->idle;
6163         unsigned long flags;
6164
6165         /* cpu has to be offline */
6166         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6167
6168         /*
6169          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6170          * and interrupts disabled on the current cpu.
6171          */
6172         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6173
6174         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6175
6176         update_rq_clock(rq);
6177         activate_task(rq, p, 0);
6178
6179         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6180 }
6181
6182 /*
6183  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6184  * offline.
6185  */
6186 void idle_task_exit(void)
6187 {
6188         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6189
6190         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6191
6192         if (mm != &init_mm)
6193                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6194         mmdrop(mm);
6195 }
6196
6197 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6198 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6199 {
6200         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6201
6202         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6203         BUG_ON(!p->exit_state);
6204
6205         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6206         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6207
6208         get_task_struct(p);
6209
6210         /*
6211          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6212          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6213          * fine.
6214          */
6215         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6216         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6217         spin_lock_irq(&rq->lock);
6218
6219         put_task_struct(p);
6220 }
6221
6222 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6223 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6224 {
6225         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6226         struct task_struct *next;
6227
6228         for ( ; ; ) {
6229                 if (!rq->nr_running)
6230                         break;
6231                 update_rq_clock(rq);
6232                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6233                 if (!next)
6234                         break;
6235                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6236
6237         }
6238 }
6239 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6240
6241 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6242
6243 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6244         {
6245                 .procname       = "sched_domain",
6246                 .mode           = 0555,
6247         },
6248         {0, },
6249 };
6250
6251 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6252         {
6253                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6254                 .procname       = "kernel",
6255                 .mode           = 0555,
6256                 .child          = sd_ctl_dir,
6257         },
6258         {0, },
6259 };
6260
6261 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6262 {
6263         struct ctl_table *entry =
6264                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6265
6266         return entry;
6267 }
6268
6269 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6270 {
6271         struct ctl_table *entry;
6272
6273         /*
6274          * In the intermediate directories, both the child directory and
6275          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6276          * will always be set. In the lowest directory the names are
6277          * static strings and all have proc handlers.
6278          */
6279         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6280                 if (entry->child)
6281                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6282                 if (entry->proc_handler == NULL)
6283                         kfree(entry->procname);
6284         }
6285
6286         kfree(*tablep);
6287         *tablep = NULL;
6288 }
6289
6290 static void
6291 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6292                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6293                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6294 {
6295         entry->procname = procname;
6296         entry->data = data;
6297         entry->maxlen = maxlen;
6298         entry->mode = mode;
6299         entry->proc_handler = proc_handler;
6300 }
6301
6302 static struct ctl_table *
6303 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6304 {
6305         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6306
6307         if (table == NULL)
6308                 return NULL;
6309
6310         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6311                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6312         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6313                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6314         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6315                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6316         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6317                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6318         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6319                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6320         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6321                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6322         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6323                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6324         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6325                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6326         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6327                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6328         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6329                 &sd->cache_nice_tries,
6330                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6331         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6332                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6333         /* &table[11] is terminator */
6334
6335         return table;
6336 }
6337
6338 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6339 {
6340         struct ctl_table *entry, *table;
6341         struct sched_domain *sd;
6342         int domain_num = 0, i;
6343         char buf[32];
6344
6345         for_each_domain(cpu, sd)
6346                 domain_num++;
6347         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6348         if (table == NULL)
6349                 return NULL;
6350
6351         i = 0;
6352         for_each_domain(cpu, sd) {
6353                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6354                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6355                 entry->mode = 0555;
6356                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6357                 entry++;
6358                 i++;
6359         }
6360         return table;
6361 }
6362
6363 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6364 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6365 {
6366         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6367         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6368         char buf[32];
6369
6370         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6371         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6372
6373         if (entry == NULL)
6374                 return;
6375
6376         for_each_online_cpu(i) {
6377                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6378                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6379                 entry->mode = 0555;
6380                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6381                 entry++;
6382         }
6383
6384         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6385         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6386 }
6387
6388 /* may be called multiple times per register */
6389 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6390 {
6391         if (sd_sysctl_header)
6392                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6393         sd_sysctl_header = NULL;
6394         if (sd_ctl_dir[0].child)
6395                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6396 }
6397 #else
6398 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6399 {
6400 }
6401 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6402 {
6403 }
6404 #endif
6405
6406 /*
6407  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6408  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6409  */
6410 static int __cpuinit
6411 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6412 {
6413         struct task_struct *p;
6414         int cpu = (long)hcpu;
6415         unsigned long flags;
6416         struct rq *rq;
6417
6418         switch (action) {
6419
6420         case CPU_UP_PREPARE:
6421         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6422                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6423                 if (IS_ERR(p))
6424                         return NOTIFY_BAD;
6425                 kthread_bind(p, cpu);
6426                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6427                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6428                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6429                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6430                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6431                 break;
6432
6433         case CPU_ONLINE:
6434         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6435                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6436                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6437
6438                 /* Update our root-domain */
6439                 rq = cpu_rq(cpu);
6440                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6441                 if (rq->rd) {
6442                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6443                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6444                 }
6445                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6446                 break;
6447
6448 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6449         case CPU_UP_CANCELED:
6450         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6451                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6452                         break;
6453                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6454                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6455                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6456                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6457                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6458                 break;
6459
6460         case CPU_DEAD:
6461         case CPU_DEAD_FROZEN:
6462                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6463                 migrate_live_tasks(cpu);
6464                 rq = cpu_rq(cpu);
6465                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6466                 rq->migration_thread = NULL;
6467                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6468                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6469                 update_rq_clock(rq);
6470                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6471                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6472                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6473                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6474                 migrate_dead_tasks(cpu);
6475                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6476                 cpuset_unlock();
6477                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6478                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6479
6480                 /*
6481                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6482                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6483                  * the requestors.
6484                  */
6485                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6486                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6487                         struct migration_req *req;
6488
6489                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6490                                          struct migration_req, list);
6491                         list_del_init(&req->list);
6492                         complete(&req->done);
6493                 }
6494                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6495                 break;
6496
6497         case CPU_DYING:
6498         case CPU_DYING_FROZEN:
6499                 /* Update our root-domain */
6500                 rq = cpu_rq(cpu);
6501                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6502                 if (rq->rd) {
6503                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6504                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6505                 }
6506                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6507                 break;
6508 #endif
6509         }
6510         return NOTIFY_OK;
6511 }
6512
6513 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6514  * happens before everything else.
6515  */
6516 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6517         .notifier_call = migration_call,
6518         .priority = 10
6519 };
6520
6521 void __init migration_init(void)
6522 {
6523         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6524         int err;
6525
6526         /* Start one for the boot CPU: */
6527         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6528         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6529         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6530         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6531 }
6532 #endif
6533
6534 #ifdef CONFIG_SMP
6535
6536 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6537
6538 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6539                                   cpumask_t *groupmask)
6540 {
6541         struct sched_group *group = sd->groups;
6542         char str[256];
6543
6544         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6545         cpus_clear(*groupmask);
6546
6547         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6548
6549         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6550                 printk("does not load-balance\n");
6551                 if (sd->parent)
6552                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6553                                         " has parent");
6554                 return -1;
6555         }
6556
6557         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6558
6559         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6560                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6561                                 "CPU%d\n", cpu);
6562         }
6563         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6564                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6565                                 " CPU%d\n", cpu);
6566         }
6567
6568         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6569         do {
6570                 if (!group) {
6571                         printk("\n");
6572                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6573                         break;
6574                 }
6575
6576                 if (!group->__cpu_power) {
6577                         printk(KERN_CONT "\n");
6578                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6579                                         "set\n");
6580                         break;
6581                 }
6582
6583                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6584                         printk(KERN_CONT "\n");
6585                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6586                         break;
6587                 }
6588
6589                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6590                         printk(KERN_CONT "\n");
6591                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6592                         break;
6593                 }
6594
6595                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6596
6597                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6598                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6599
6600                 group = group->next;
6601         } while (group != sd->groups);
6602         printk(KERN_CONT "\n");
6603
6604         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6605                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6606
6607         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6608                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6609                         "of domain->span\n");
6610         return 0;
6611 }
6612
6613 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6614 {
6615         cpumask_t *groupmask;
6616         int level = 0;
6617
6618         if (!sd) {
6619                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6620                 return;
6621         }
6622
6623         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6624
6625         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6626         if (!groupmask) {
6627                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6628                 return;
6629         }
6630
6631         for (;;) {
6632                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6633                         break;
6634                 level++;
6635                 sd = sd->parent;
6636                 if (!sd)
6637                         break;
6638         }
6639         kfree(groupmask);
6640 }
6641 #else
6642 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6643 #endif
6644
6645 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6646 {
6647         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6648                 return 1;
6649
6650         /* Following flags need at least 2 groups */
6651         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6652                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6653                          SD_BALANCE_FORK |
6654                          SD_BALANCE_EXEC |
6655                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6656                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6657                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6658                         return 0;
6659         }
6660
6661         /* Following flags don't use groups */
6662         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6663                          SD_WAKE_AFFINE |
6664                          SD_WAKE_BALANCE))
6665                 return 0;
6666
6667         return 1;
6668 }
6669
6670 static int
6671 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6672 {
6673         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6674
6675         if (sd_degenerate(parent))
6676                 return 1;
6677
6678         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6679                 return 0;
6680
6681         /* Does parent contain flags not in child? */
6682         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6683         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6684                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6685         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6686         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6687                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6688                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6689                                 SD_BALANCE_FORK |
6690                                 SD_BALANCE_EXEC |
6691                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6692                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6693         }
6694         if (~cflags & pflags)
6695                 return 0;
6696
6697         return 1;
6698 }
6699
6700 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6701 {
6702         unsigned long flags;
6703         const struct sched_class *class;
6704
6705         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6706
6707         if (rq->rd) {
6708                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6709
6710                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6711                         if (class->leave_domain)
6712                                 class->leave_domain(rq);
6713                 }
6714
6715                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6716                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6717
6718                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6719                         kfree(old_rd);
6720         }
6721
6722         atomic_inc(&rd->refcount);
6723         rq->rd = rd;
6724
6725         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6726         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6727                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6728
6729         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6730                 if (class->join_domain)
6731                         class->join_domain(rq);
6732         }
6733
6734         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6735 }
6736
6737 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6738 {
6739         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6740
6741         cpus_clear(rd->span);
6742         cpus_clear(rd->online);
6743 }
6744
6745 static void init_defrootdomain(void)
6746 {
6747         init_rootdomain(&def_root_domain);
6748         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6749 }
6750
6751 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6752 {
6753         struct root_domain *rd;
6754
6755         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6756         if (!rd)
6757                 return NULL;
6758
6759         init_rootdomain(rd);
6760
6761         return rd;
6762 }
6763
6764 /*
6765  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6766  * hold the hotplug lock.
6767  */
6768 static void
6769 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6770 {
6771         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6772         struct sched_domain *tmp;
6773
6774         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6775         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6776                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6777                 if (!parent)
6778                         break;
6779                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6780                         tmp->parent = parent->parent;
6781                         if (parent->parent)
6782                                 parent->parent->child = tmp;
6783                 }
6784         }
6785
6786         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6787                 sd = sd->parent;
6788                 if (sd)
6789                         sd->child = NULL;
6790         }
6791
6792         sched_domain_debug(sd, cpu);
6793
6794         rq_attach_root(rq, rd);
6795         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6796 }
6797
6798 /* cpus with isolated domains */
6799 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6800
6801 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6802 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6803 {
6804         int ints[NR_CPUS], i;
6805
6806         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6807         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6808         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6809                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6810                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6811         return 1;
6812 }
6813
6814 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6815
6816 /*
6817  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6818  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6819  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6820  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6821  *
6822  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6823  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6824  * and ->cpu_power to 0.
6825  */
6826 static void
6827 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6828                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6829                                         struct sched_group **sg,
6830                                         cpumask_t *tmpmask),
6831                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6832 {
6833         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6834         int i;
6835
6836         cpus_clear(*covered);
6837
6838         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6839                 struct sched_group *sg;
6840                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6841                 int j;
6842