Add new 'cond_resched_bkl()' helper function
[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         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2471         if (sync)
2472                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2473         if (orig_cpu != cpu)
2474                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2475         if (cpu == this_cpu)
2476                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2477         else
2478                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2479         update_rq_clock(rq);
2480         activate_task(rq, p, 1);
2481         success = 1;
2482
2483 out_running:
2484         check_preempt_curr(rq, p);
2485
2486         p->state = TASK_RUNNING;
2487 #ifdef CONFIG_SMP
2488         if (p->sched_class->task_wake_up)
2489                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2490 #endif
2491 out:
2492         task_rq_unlock(rq, &flags);
2493
2494         return success;
2495 }
2496
2497 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2498 {
2499         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2500 }
2501 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2502
2503 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2504 {
2505         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2506 }
2507
2508 /*
2509  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2510  * p is forked by current.
2511  *
2512  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2513  */
2514 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2515 {
2516         p->se.exec_start                = 0;
2517         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2518         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2519         p->se.last_wakeup               = 0;
2520         p->se.avg_overlap               = 0;
2521
2522 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2523         p->se.wait_start                = 0;
2524         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2525         p->se.sleep_start               = 0;
2526         p->se.block_start               = 0;
2527         p->se.sleep_max                 = 0;
2528         p->se.block_max                 = 0;
2529         p->se.exec_max                  = 0;
2530         p->se.slice_max                 = 0;
2531         p->se.wait_max                  = 0;
2532 #endif
2533
2534         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2535         p->se.on_rq = 0;
2536         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2537
2538 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2539         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2540 #endif
2541
2542         /*
2543          * We mark the process as running here, but have not actually
2544          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2545          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2546          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2547          */
2548         p->state = TASK_RUNNING;
2549 }
2550
2551 /*
2552  * fork()/clone()-time setup:
2553  */
2554 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2555 {
2556         int cpu = get_cpu();
2557
2558         __sched_fork(p);
2559
2560 #ifdef CONFIG_SMP
2561         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2562 #endif
2563         set_task_cpu(p, cpu);
2564
2565         /*
2566          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2567          */
2568         p->prio = current->normal_prio;
2569         if (!rt_prio(p->prio))
2570                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2571
2572 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2573         if (likely(sched_info_on()))
2574                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2575 #endif
2576 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2577         p->oncpu = 0;
2578 #endif
2579 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2580         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2581         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2582 #endif
2583         put_cpu();
2584 }
2585
2586 /*
2587  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2588  *
2589  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2590  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2591  * on the runqueue and wakes it.
2592  */
2593 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2594 {
2595         unsigned long flags;
2596         struct rq *rq;
2597
2598         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2599         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2600         update_rq_clock(rq);
2601
2602         p->prio = effective_prio(p);
2603
2604         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2605                 activate_task(rq, p, 0);
2606         } else {
2607                 /*
2608                  * Let the scheduling class do new task startup
2609                  * management (if any):
2610                  */
2611                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2612                 inc_nr_running(rq);
2613         }
2614         check_preempt_curr(rq, p);
2615 #ifdef CONFIG_SMP
2616         if (p->sched_class->task_wake_up)
2617                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2618 #endif
2619         task_rq_unlock(rq, &flags);
2620 }
2621
2622 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2623
2624 /**
2625  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2626  * @notifier: notifier struct to register
2627  */
2628 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2629 {
2630         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2631 }
2632 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2633
2634 /**
2635  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2636  * @notifier: notifier struct to unregister
2637  *
2638  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2639  */
2640 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2641 {
2642         hlist_del(&notifier->link);
2643 }
2644 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2645
2646 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2647 {
2648         struct preempt_notifier *notifier;
2649         struct hlist_node *node;
2650
2651         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2652                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2653 }
2654
2655 static void
2656 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2657                                  struct task_struct *next)
2658 {
2659         struct preempt_notifier *notifier;
2660         struct hlist_node *node;
2661
2662         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2663                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2664 }
2665
2666 #else
2667
2668 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2669 {
2670 }
2671
2672 static void
2673 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2674                                  struct task_struct *next)
2675 {
2676 }
2677
2678 #endif
2679
2680 /**
2681  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2682  * @rq: the runqueue preparing to switch
2683  * @prev: the current task that is being switched out
2684  * @next: the task we are going to switch to.
2685  *
2686  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2687  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2688  * switch.
2689  *
2690  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2691  * hooks.
2692  */
2693 static inline void
2694 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2695                     struct task_struct *next)
2696 {
2697         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2698         prepare_lock_switch(rq, next);
2699         prepare_arch_switch(next);
2700 }
2701
2702 /**
2703  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2704  * @rq: runqueue associated with task-switch
2705  * @prev: the thread we just switched away from.
2706  *
2707  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2708  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2709  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2710  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2711  *
2712  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2713  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2714  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2715  * details.)
2716  */
2717 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2718         __releases(rq->lock)
2719 {
2720         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2721         long prev_state;
2722
2723         rq->prev_mm = NULL;
2724
2725         /*
2726          * A task struct has one reference for the use as "current".
2727          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2728          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2729          * the scheduled task must drop that reference.
2730          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2731          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2732          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2733          * be dropped twice.
2734          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2735          */
2736         prev_state = prev->state;
2737         finish_arch_switch(prev);
2738         finish_lock_switch(rq, prev);
2739 #ifdef CONFIG_SMP
2740         if (current->sched_class->post_schedule)
2741                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2742 #endif
2743
2744         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2745         if (mm)
2746                 mmdrop(mm);
2747         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2748                 /*
2749                  * Remove function-return probe instances associated with this
2750                  * task and put them back on the free list.
2751                  */
2752                 kprobe_flush_task(prev);
2753                 put_task_struct(prev);
2754         }
2755 }
2756
2757 /**
2758  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2759  * @prev: the thread we just switched away from.
2760  */
2761 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2762         __releases(rq->lock)
2763 {
2764         struct rq *rq = this_rq();
2765
2766         finish_task_switch(rq, prev);
2767 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2768         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2769         preempt_enable();
2770 #endif
2771         if (current->set_child_tid)
2772                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2773 }
2774
2775 /*
2776  * context_switch - switch to the new MM and the new
2777  * thread's register state.
2778  */
2779 static inline void
2780 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2781                struct task_struct *next)
2782 {
2783         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2784
2785         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2786         mm = next->mm;
2787         oldmm = prev->active_mm;
2788         /*
2789          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2790          * combine the page table reload and the switch backend into
2791          * one hypercall.
2792          */
2793         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2794
2795         if (unlikely(!mm)) {
2796                 next->active_mm = oldmm;
2797                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2798                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2799         } else
2800                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2801
2802         if (unlikely(!prev->mm)) {
2803                 prev->active_mm = NULL;
2804                 rq->prev_mm = oldmm;
2805         }
2806         /*
2807          * Since the runqueue lock will be released by the next
2808          * task (which is an invalid locking op but in the case
2809          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2810          * do an early lockdep release here:
2811          */
2812 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2813         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2814 #endif
2815
2816         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2817         switch_to(prev, next, prev);
2818
2819         barrier();
2820         /*
2821          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2822          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2823          * frame will be invalid.
2824          */
2825         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2826 }
2827
2828 /*
2829  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2830  *
2831  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2832  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2833  * number of context switches performed since bootup.
2834  */
2835 unsigned long nr_running(void)
2836 {
2837         unsigned long i, sum = 0;
2838
2839         for_each_online_cpu(i)
2840                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2841
2842         return sum;
2843 }
2844
2845 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2846 {
2847         unsigned long i, sum = 0;
2848
2849         for_each_possible_cpu(i)
2850                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2851
2852         /*
2853          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2854          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2855          */
2856         if (unlikely((long)sum < 0))
2857                 sum = 0;
2858
2859         return sum;
2860 }
2861
2862 unsigned long long nr_context_switches(void)
2863 {
2864         int i;
2865         unsigned long long sum = 0;
2866
2867         for_each_possible_cpu(i)
2868                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2869
2870         return sum;
2871 }
2872
2873 unsigned long nr_iowait(void)
2874 {
2875         unsigned long i, sum = 0;
2876
2877         for_each_possible_cpu(i)
2878                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2879
2880         return sum;
2881 }
2882
2883 unsigned long nr_active(void)
2884 {
2885         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2886
2887         for_each_online_cpu(i) {
2888                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2889                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2890         }
2891
2892         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2893                 uninterruptible = 0;
2894
2895         return running + uninterruptible;
2896 }
2897
2898 /*
2899  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2900  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2901  */
2902 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2903 {
2904         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2905         int i, scale;
2906
2907         this_rq->nr_load_updates++;
2908
2909         /* Update our load: */
2910         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2911                 unsigned long old_load, new_load;
2912
2913                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2914
2915                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2916                 new_load = this_load;
2917                 /*
2918                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2919                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2920                  * example.
2921                  */
2922                 if (new_load > old_load)
2923                         new_load += scale-1;
2924                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2925         }
2926 }
2927
2928 #ifdef CONFIG_SMP
2929
2930 /*
2931  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2932  *
2933  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2934  * you need to do so manually before calling.
2935  */
2936 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2937         __acquires(rq1->lock)
2938         __acquires(rq2->lock)
2939 {
2940         BUG_ON(!irqs_disabled());
2941         if (rq1 == rq2) {
2942                 spin_lock(&rq1->lock);
2943                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2944         } else {
2945                 if (rq1 < rq2) {
2946                         spin_lock(&rq1->lock);
2947                         spin_lock(&rq2->lock);
2948                 } else {
2949                         spin_lock(&rq2->lock);
2950                         spin_lock(&rq1->lock);
2951                 }
2952         }
2953         update_rq_clock(rq1);
2954         update_rq_clock(rq2);
2955 }
2956
2957 /*
2958  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2959  *
2960  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2961  * you need to do so manually after calling.
2962  */
2963 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2964         __releases(rq1->lock)
2965         __releases(rq2->lock)
2966 {
2967         spin_unlock(&rq1->lock);
2968         if (rq1 != rq2)
2969                 spin_unlock(&rq2->lock);
2970         else
2971                 __release(rq2->lock);
2972 }
2973
2974 /*
2975  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2976  */
2977 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2978         __releases(this_rq->lock)
2979         __acquires(busiest->lock)
2980         __acquires(this_rq->lock)
2981 {
2982         int ret = 0;
2983
2984         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2985                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2986                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2987                 BUG_ON(1);
2988         }
2989         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2990                 if (busiest < this_rq) {
2991                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2992                         spin_lock(&busiest->lock);
2993                         spin_lock(&this_rq->lock);
2994                         ret = 1;
2995                 } else
2996                         spin_lock(&busiest->lock);
2997         }
2998         return ret;
2999 }
3000
3001 /*
3002  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3003  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3004  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3005  * the cpu_allowed mask is restored.
3006  */
3007 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3008 {
3009         struct migration_req req;
3010         unsigned long flags;
3011         struct rq *rq;
3012
3013         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3014         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3015             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3016                 goto out;
3017
3018         /* force the process onto the specified CPU */
3019         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3020                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3021                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3022
3023                 get_task_struct(mt);
3024                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3025                 wake_up_process(mt);
3026                 put_task_struct(mt);
3027                 wait_for_completion(&req.done);
3028
3029                 return;
3030         }
3031 out:
3032         task_rq_unlock(rq, &flags);
3033 }
3034
3035 /*
3036  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3037  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3038  */
3039 void sched_exec(void)
3040 {
3041         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3042         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3043         put_cpu();
3044         if (new_cpu != this_cpu)
3045                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3046 }
3047
3048 /*
3049  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3050  * Both runqueues must be locked.
3051  */
3052 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3053                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3054 {
3055         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3056         set_task_cpu(p, this_cpu);
3057         activate_task(this_rq, p, 0);
3058         /*
3059          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3060          * to be always true for them.
3061          */
3062         check_preempt_curr(this_rq, p);
3063 }
3064
3065 /*
3066  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3067  */
3068 static
3069 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3070                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3071                      int *all_pinned)
3072 {
3073         /*
3074          * We do not migrate tasks that are:
3075          * 1) running (obviously), or
3076          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3077          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3078          */
3079         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3080                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3081                 return 0;
3082         }
3083         *all_pinned = 0;
3084
3085         if (task_running(rq, p)) {
3086                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3087                 return 0;
3088         }
3089
3090         /*
3091          * Aggressive migration if:
3092          * 1) task is cache cold, or
3093          * 2) too many balance attempts have failed.
3094          */
3095
3096         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3097                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3098 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3099                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3100                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3101                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3102                 }
3103 #endif
3104                 return 1;
3105         }
3106
3107         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3108                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3109                 return 0;
3110         }
3111         return 1;
3112 }
3113
3114 static unsigned long
3115 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3116               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3117               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3118               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3119 {
3120         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3121         struct task_struct *p;
3122         long rem_load_move = max_load_move;
3123
3124         if (max_load_move == 0)
3125                 goto out;
3126
3127         pinned = 1;
3128
3129         /*
3130          * Start the load-balancing iterator:
3131          */
3132         p = iterator->start(iterator->arg);
3133 next:
3134         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3135                 goto out;
3136         /*
3137          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3138          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3139          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3140          */
3141         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3142                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3143         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3144             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3145                 p = iterator->next(iterator->arg);
3146                 goto next;
3147         }
3148
3149         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3150         pulled++;
3151         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3152
3153         /*
3154          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3155          */
3156         if (rem_load_move > 0) {
3157                 if (p->prio < *this_best_prio)
3158                         *this_best_prio = p->prio;
3159                 p = iterator->next(iterator->arg);
3160                 goto next;
3161         }
3162 out:
3163         /*
3164          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3165          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3166          * inside pull_task().
3167          */
3168         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3169
3170         if (all_pinned)
3171                 *all_pinned = pinned;
3172
3173         return max_load_move - rem_load_move;
3174 }
3175
3176 /*
3177  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3178  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3179  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3180  *
3181  * Called with both runqueues locked.
3182  */
3183 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3184                       unsigned long max_load_move,
3185                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3186                       int *all_pinned)
3187 {
3188         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3189         unsigned long total_load_moved = 0;
3190         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3191
3192         do {
3193                 total_load_moved +=
3194                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3195                                 max_load_move - total_load_moved,
3196                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3197                 class = class->next;
3198         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3199
3200         return total_load_moved > 0;
3201 }
3202
3203 static int
3204 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3205                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3206                    struct rq_iterator *iterator)
3207 {
3208         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3209         int pinned = 0;
3210
3211         while (p) {
3212                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3213                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3214                         /*
3215                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3216                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3217                          * stats here rather than inside pull_task().
3218                          */
3219                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3220
3221                         return 1;
3222                 }
3223                 p = iterator->next(iterator->arg);
3224         }
3225
3226         return 0;
3227 }
3228
3229 /*
3230  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3231  * part of active balancing operations within "domain".
3232  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3233  *
3234  * Called with both runqueues locked.
3235  */
3236 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3237                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3238 {
3239         const struct sched_class *class;
3240
3241         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3242                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3243                         return 1;
3244
3245         return 0;
3246 }
3247
3248 /*
3249  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3250  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3251  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3252  */
3253 static struct sched_group *
3254 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3255                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3256                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3257 {
3258         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3259         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3260         unsigned long max_pull;
3261         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3262         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3263         int load_idx, group_imb = 0;
3264 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3265         int power_savings_balance = 1;
3266         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3267         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3268         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3269 #endif
3270
3271         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3272         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3273         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3274         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3275                 load_idx = sd->busy_idx;
3276         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3277                 load_idx = sd->newidle_idx;
3278         else
3279                 load_idx = sd->idle_idx;
3280
3281         do {
3282                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3283                 int local_group;
3284                 int i;
3285                 int __group_imb = 0;
3286                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3287                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3288
3289                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3290
3291                 if (local_group)
3292                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3293
3294                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3295                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3296                 max_cpu_load = 0;
3297                 min_cpu_load = ~0UL;
3298
3299                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3300                         struct rq *rq;
3301
3302                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3303                                 continue;
3304
3305                         rq = cpu_rq(i);
3306
3307                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3308                                 *sd_idle = 0;
3309
3310                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3311                         if (local_group) {
3312                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3313                                         first_idle_cpu = 1;
3314                                         balance_cpu = i;
3315                                 }
3316
3317                                 load = target_load(i, load_idx);
3318                         } else {
3319                                 load = source_load(i, load_idx);
3320                                 if (load > max_cpu_load)
3321                                         max_cpu_load = load;
3322                                 if (min_cpu_load > load)
3323                                         min_cpu_load = load;
3324                         }
3325
3326                         avg_load += load;
3327                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3328                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3329                 }
3330
3331                 /*
3332                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3333                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3334                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3335                  * to do the newly idle load balance.
3336                  */
3337                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3338                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3339                         *balance = 0;
3340                         goto ret;
3341                 }
3342
3343                 total_load += avg_load;
3344                 total_pwr += group->__cpu_power;
3345
3346                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3347                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3348                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3349
3350                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3351                         __group_imb = 1;
3352
3353                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3354
3355                 if (local_group) {
3356                         this_load = avg_load;
3357                         this = group;
3358                         this_nr_running = sum_nr_running;
3359                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3360                 } else if (avg_load > max_load &&
3361                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3362                         max_load = avg_load;
3363                         busiest = group;
3364                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3365                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3366                         group_imb = __group_imb;
3367                 }
3368
3369 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3370                 /*
3371                  * Busy processors will not participate in power savings
3372                  * balance.
3373                  */
3374                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3375                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3376                         goto group_next;
3377
3378                 /*
3379                  * If the local group is idle or completely loaded
3380                  * no need to do power savings balance at this domain
3381                  */
3382                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3383                                     !this_nr_running))
3384                         power_savings_balance = 0;
3385
3386                 /*
3387                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3388                  * don't include that group in power savings calculations
3389                  */
3390                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3391                     || !sum_nr_running)
3392                         goto group_next;
3393
3394                 /*
3395                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3396                  * This is the group from where we need to pick up the load
3397                  * for saving power
3398                  */
3399                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3400                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3401                      first_cpu(group->cpumask) <
3402                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3403                         group_min = group;
3404                         min_nr_running = sum_nr_running;
3405                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3406                                                 sum_nr_running;
3407                 }
3408
3409                 /*
3410                  * Calculate the group which is almost near its
3411                  * capacity but still has some space to pick up some load
3412                  * from other group and save more power
3413                  */
3414                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3415                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3416                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3417                              first_cpu(group->cpumask) >
3418                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3419                                 group_leader = group;
3420                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3421                         }
3422                 }
3423 group_next:
3424 #endif
3425                 group = group->next;
3426         } while (group != sd->groups);
3427
3428         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3429                 goto out_balanced;
3430
3431         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3432
3433         if (this_load >= avg_load ||
3434                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3435                 goto out_balanced;
3436
3437         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3438         if (group_imb)
3439                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3440
3441         /*
3442          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3443          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3444          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3445          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3446          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3447          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3448          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3449          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3450          * appear as very large values with unsigned longs.
3451          */
3452         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3453                 goto out_balanced;
3454
3455         /*
3456          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3457          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3458          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3459          */
3460         if (max_load < avg_load) {
3461                 *imbalance = 0;
3462                 goto small_imbalance;
3463         }
3464
3465         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3466         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3467
3468         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3469         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3470                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3471                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3472
3473         /*
3474          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3475          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3476          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3477          * moved
3478          */
3479         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3480                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3481                 unsigned int imbn;
3482
3483 small_imbalance:
3484                 pwr_move = pwr_now = 0;
3485                 imbn = 2;
3486                 if (this_nr_running) {
3487                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3488                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3489                                 imbn = 1;
3490                 } else
3491                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3492
3493                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3494                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3495                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3496                         return busiest;
3497                 }
3498
3499                 /*
3500                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3501                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3502                  * moving them.
3503                  */
3504
3505                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3506                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3507                 pwr_now += this->__cpu_power *
3508                                 min(this_load_per_task, this_load);
3509                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3510
3511                 /* Amount of load we'd subtract */
3512                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3513                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3514                 if (max_load > tmp)
3515                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3516                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3517
3518                 /* Amount of load we'd add */
3519                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3520                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3521                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3522                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3523                 else
3524                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3525                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3526                 pwr_move += this->__cpu_power *
3527                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3528                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3529
3530                 /* Move if we gain throughput */
3531                 if (pwr_move > pwr_now)
3532                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3533         }
3534
3535         return busiest;
3536
3537 out_balanced:
3538 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3539         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3540                 goto ret;
3541
3542         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3543                 *imbalance = min_load_per_task;
3544                 return group_min;
3545         }
3546 #endif
3547 ret:
3548         *imbalance = 0;
3549         return NULL;
3550 }
3551
3552 /*
3553  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3554  */
3555 static struct rq *
3556 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3557                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3558 {
3559         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3560         unsigned long max_load = 0;
3561         int i;
3562
3563         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3564                 unsigned long wl;
3565
3566                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3567                         continue;
3568
3569                 rq = cpu_rq(i);
3570                 wl = weighted_cpuload(i);
3571
3572                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3573                         continue;
3574
3575                 if (wl > max_load) {
3576                         max_load = wl;
3577                         busiest = rq;
3578                 }
3579         }
3580
3581         return busiest;
3582 }
3583
3584 /*
3585  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3586  * so long as it is large enough.
3587  */
3588 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3589
3590 /*
3591  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3592  * tasks if there is an imbalance.
3593  */
3594 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3595                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3596                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3597 {
3598         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3599         struct sched_group *group;
3600         unsigned long imbalance;
3601         struct rq *busiest;
3602         unsigned long flags;
3603         int unlock_aggregate;
3604
3605         cpus_setall(*cpus);
3606
3607         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3608
3609         /*
3610          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3611          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3612          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3613          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3614          */
3615         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3616             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3617                 sd_idle = 1;
3618
3619         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3620
3621 redo:
3622         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3623                                    cpus, balance);
3624
3625         if (*balance == 0)
3626                 goto out_balanced;
3627
3628         if (!group) {
3629                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3630                 goto out_balanced;
3631         }
3632
3633         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3634         if (!busiest) {
3635                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3636                 goto out_balanced;
3637         }
3638
3639         BUG_ON(busiest == this_rq);
3640
3641         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3642
3643         ld_moved = 0;
3644         if (busiest->nr_running > 1) {
3645                 /*
3646                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3647                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3648                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3649                  * correctly treated as an imbalance.
3650                  */
3651                 local_irq_save(flags);
3652                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3653                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3654                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3655                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3656                 local_irq_restore(flags);
3657
3658                 /*
3659                  * some other cpu did the load balance for us.
3660                  */
3661                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3662                         resched_cpu(this_cpu);
3663
3664                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3665                 if (unlikely(all_pinned)) {
3666                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3667                         if (!cpus_empty(*cpus))
3668                                 goto redo;
3669                         goto out_balanced;
3670                 }
3671         }
3672
3673         if (!ld_moved) {
3674                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3675                 sd->nr_balance_failed++;
3676
3677                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3678
3679                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3680
3681                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3682                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3683                          */
3684                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3685                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3686                                 all_pinned = 1;
3687                                 goto out_one_pinned;
3688                         }
3689
3690                         if (!busiest->active_balance) {
3691                                 busiest->active_balance = 1;
3692                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3693                                 active_balance = 1;
3694                         }
3695                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3696                         if (active_balance)
3697                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3698
3699                         /*
3700                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3701                          * counter.
3702                          */
3703                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3704                 }
3705         } else
3706                 sd->nr_balance_failed = 0;
3707
3708         if (likely(!active_balance)) {
3709                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3710                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3711         } else {
3712                 /*
3713                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3714                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3715                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3716                  * move_tasks).
3717                  */
3718                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3719                         sd->balance_interval *= 2;
3720         }
3721
3722         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3723             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3724                 ld_moved = -1;
3725
3726         goto out;
3727
3728 out_balanced:
3729         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3730
3731         sd->nr_balance_failed = 0;
3732
3733 out_one_pinned:
3734         /* tune up the balancing interval */
3735         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3736                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3737                 sd->balance_interval *= 2;
3738
3739         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3740             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3741                 ld_moved = -1;
3742         else
3743                 ld_moved = 0;
3744 out:
3745         if (unlock_aggregate)
3746                 put_aggregate(sd);
3747         return ld_moved;
3748 }
3749
3750 /*
3751  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3752  * tasks if there is an imbalance.
3753  *
3754  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3755  * this_rq is locked.
3756  */
3757 static int
3758 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3759                         cpumask_t *cpus)
3760 {
3761         struct sched_group *group;
3762         struct rq *busiest = NULL;
3763         unsigned long imbalance;
3764         int ld_moved = 0;
3765         int sd_idle = 0;
3766         int all_pinned = 0;
3767
3768         cpus_setall(*cpus);
3769
3770         /*
3771          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3772          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3773          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3774          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3775          */
3776         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3777             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3778                 sd_idle = 1;
3779
3780         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3781 redo:
3782         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3783                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3784         if (!group) {
3785                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3786                 goto out_balanced;
3787         }
3788
3789         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3790         if (!busiest) {
3791                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3792                 goto out_balanced;
3793         }
3794
3795         BUG_ON(busiest == this_rq);
3796
3797         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3798
3799         ld_moved = 0;
3800         if (busiest->nr_running > 1) {
3801                 /* Attempt to move tasks */
3802                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3803                 /* this_rq->clock is already updated */
3804                 update_rq_clock(busiest);
3805                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3806                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3807                                         &all_pinned);
3808                 spin_unlock(&busiest->lock);
3809
3810                 if (unlikely(all_pinned)) {
3811                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3812                         if (!cpus_empty(*cpus))
3813                                 goto redo;
3814                 }
3815         }
3816
3817         if (!ld_moved) {
3818                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3819                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3820                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3821                         return -1;
3822         } else
3823                 sd->nr_balance_failed = 0;
3824
3825         return ld_moved;
3826
3827 out_balanced:
3828         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3829         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3830             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3831                 return -1;
3832         sd->nr_balance_failed = 0;
3833
3834         return 0;
3835 }
3836
3837 /*
3838  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3839  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3840  */
3841 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3842 {
3843         struct sched_domain *sd;
3844         int pulled_task = -1;
3845         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3846         cpumask_t tmpmask;
3847
3848         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3849                 unsigned long interval;
3850
3851                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3852                         continue;
3853
3854                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3855                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3856                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3857                                                            sd, &tmpmask);
3858
3859                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3860                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3861                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3862                 if (pulled_task)
3863                         break;
3864         }
3865         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3866                 /*
3867                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3868                  * a busy processor. So reset next_balance.
3869                  */
3870                 this_rq->next_balance = next_balance;
3871         }
3872 }
3873
3874 /*
3875  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3876  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3877  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3878  * logical imbalances.
3879  *
3880  * Called with busiest_rq locked.
3881  */
3882 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3883 {
3884         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3885         struct sched_domain *sd;
3886         struct rq *target_rq;
3887
3888         /* Is there any task to move? */
3889         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3890                 return;
3891
3892         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3893
3894         /*
3895          * This condition is "impossible", if it occurs
3896          * we need to fix it. Originally reported by
3897          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3898          */
3899         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3900
3901         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3902         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3903         update_rq_clock(busiest_rq);
3904         update_rq_clock(target_rq);
3905
3906         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3907         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3908                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3909                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3910                                 break;
3911         }
3912
3913         if (likely(sd)) {
3914                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3915
3916                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3917                                   sd, CPU_IDLE))
3918                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3919                 else
3920                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3921         }
3922         spin_unlock(&target_rq->lock);
3923 }
3924
3925 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3926 static struct {
3927         atomic_t load_balancer;
3928         cpumask_t cpu_mask;
3929 } nohz ____cacheline_aligned = {
3930         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3931         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3932 };
3933
3934 /*
3935  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3936  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3937  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3938  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3939  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3940  * arrives...
3941  *
3942  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3943  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3944  * nohz.cpu_mask..
3945  *
3946  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3947  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3948  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3949  * there is no need for ilb owner.
3950  *
3951  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3952  * next busy scheduler_tick()
3953  */
3954 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3955 {
3956         int cpu = smp_processor_id();
3957
3958         if (stop_tick) {
3959                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3960                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3961
3962                 /*
3963                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3964                  */
3965                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3966                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3967                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3968                                 BUG();
3969                         return 0;
3970                 }
3971
3972                 /* time for ilb owner also to sleep */
3973                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3974                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3975                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3976                         return 0;
3977                 }
3978
3979                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3980                         /* make me the ilb owner */
3981                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3982                                 return 1;
3983                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3984                         return 1;
3985         } else {
3986                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3987                         return 0;
3988
3989                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3990
3991                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3992                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3993                                 BUG();
3994         }
3995         return 0;
3996 }
3997 #endif
3998
3999 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4000
4001 /*
4002  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4003  * and initiates a balancing operation if so.
4004  *
4005  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4006  */
4007 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4008 {
4009         int balance = 1;
4010         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4011         unsigned long interval;
4012         struct sched_domain *sd;
4013         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4014         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4015         int update_next_balance = 0;
4016         cpumask_t tmp;
4017
4018         for_each_domain(cpu, sd) {
4019                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4020                         continue;
4021
4022                 interval = sd->balance_interval;
4023                 if (idle != CPU_IDLE)
4024                         interval *= sd->busy_factor;
4025
4026                 /* scale ms to jiffies */
4027                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4028                 if (unlikely(!interval))
4029                         interval = 1;
4030                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4031                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4032
4033
4034                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4035                         if (!spin_trylock(&balancing))
4036                                 goto out;
4037                 }
4038
4039                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4040                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4041                                 /*
4042                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4043                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4044                                  * not idle.
4045                                  */
4046                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4047                         }
4048                         sd->last_balance = jiffies;
4049                 }
4050                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4051                         spin_unlock(&balancing);
4052 out:
4053                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4054                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4055                         update_next_balance = 1;
4056                 }
4057
4058                 /*
4059                  * Stop the load balance at this level. There is another
4060                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4061                  * actively.
4062                  */
4063                 if (!balance)
4064                         break;
4065         }
4066
4067         /*
4068          * next_balance will be updated only when there is a need.
4069          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4070          * updated.
4071          */
4072         if (likely(update_next_balance))
4073                 rq->next_balance = next_balance;
4074 }
4075
4076 /*
4077  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4078  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4079  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4080  */
4081 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4082 {
4083         int this_cpu = smp_processor_id();
4084         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4085         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4086                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4087
4088         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4089
4090 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4091         /*
4092          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4093          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4094          * stopped.
4095          */
4096         if (this_rq->idle_at_tick &&
4097             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4098                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4099                 struct rq *rq;
4100                 int balance_cpu;
4101
4102                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4103                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4104                         /*
4105                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4106                          * work being done for other cpus. Next load
4107                          * balancing owner will pick it up.
4108                          */
4109                         if (need_resched())
4110                                 break;
4111
4112                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4113
4114                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4115                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4116                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4117                 }
4118         }
4119 #endif
4120 }
4121
4122 /*
4123  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4124  *
4125  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4126  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4127  * if the whole system is idle.
4128  */
4129 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4130 {
4131 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4132         /*
4133          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4134          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4135          * load balancer.
4136          */
4137         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4138                 rq->in_nohz_recently = 0;
4139
4140                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4141                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4142                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4143                 }
4144
4145                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4146                         /*
4147                          * simple selection for now: Nominate the
4148                          * first cpu in the nohz list to be the next
4149                          * ilb owner.
4150                          *
4151                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4152                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4153                          */
4154                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4155
4156                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4157                                 resched_cpu(ilb);
4158                 }
4159         }
4160
4161         /*
4162          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4163          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4164          */
4165         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4166             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4167                 resched_cpu(cpu);
4168                 return;
4169         }
4170
4171         /*
4172          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4173          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4174          */
4175         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4176             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4177                 return;
4178 #endif
4179         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4180                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4181 }
4182
4183 #else   /* CONFIG_SMP */
4184
4185 /*
4186  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4187  */
4188 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4189 {
4190 }
4191
4192 #endif
4193
4194 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4195
4196 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4197
4198 /*
4199  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4200  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4201  */
4202 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4203 {
4204         unsigned long flags;
4205         u64 ns, delta_exec;
4206         struct rq *rq;
4207
4208         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4209         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4210         if (task_current(rq, p)) {
4211                 update_rq_clock(rq);
4212                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4213                 if ((s64)delta_exec > 0)
4214                         ns += delta_exec;
4215         }
4216         task_rq_unlock(rq, &flags);
4217
4218         return ns;
4219 }
4220
4221 /*
4222  * Account user cpu time to a process.
4223  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4224  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4225  */
4226 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4227 {
4228         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4229         cputime64_t tmp;
4230
4231         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4232
4233         /* Add user time to cpustat. */
4234         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4235         if (TASK_NICE(p) > 0)
4236                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4237         else
4238                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4239 }
4240
4241 /*
4242  * Account guest cpu time to a process.
4243  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4244  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4245  */
4246 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4247 {
4248         cputime64_t tmp;
4249         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4250
4251         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4252
4253         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4254         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4255
4256         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4257         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4258 }
4259
4260 /*
4261  * Account scaled user cpu time to a process.
4262  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4263  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4264  */
4265 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4266 {
4267         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4268 }
4269
4270 /*
4271  * Account system cpu time to a process.
4272  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4273  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4274  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4275  */
4276 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4277                          cputime_t cputime)
4278 {
4279         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4280         struct rq *rq = this_rq();
4281         cputime64_t tmp;
4282
4283         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4284                 account_guest_time(p, cputime);
4285                 return;
4286         }
4287
4288         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4289
4290         /* Add system time to cpustat. */
4291         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4292         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4293                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4294         else if (softirq_count())
4295                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4296         else if (p != rq->idle)
4297                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4298         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4299                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4300         else
4301                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4302         /* Account for system time used */
4303         acct_update_integrals(p);
4304 }
4305
4306 /*
4307  * Account scaled system cpu time to a process.
4308  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4309  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4310  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4311  */
4312 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4313 {
4314         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4315 }
4316
4317 /*
4318  * Account for involuntary wait time.
4319  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4320  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4321  */
4322 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4323 {
4324         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4325         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4326         struct rq *rq = this_rq();
4327
4328         if (p == rq->idle) {
4329                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4330                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4331                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4332                 else
4333                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4334         } else
4335                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4336 }
4337
4338 /*
4339  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4340  * We call it with interrupts disabled.
4341  *
4342  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4343  * timeslices.
4344  */
4345 void scheduler_tick(void)
4346 {
4347         int cpu = smp_processor_id();
4348         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4349         struct task_struct *curr = rq->curr;
4350
4351         sched_clock_tick();
4352
4353         spin_lock(&rq->lock);
4354         update_rq_clock(rq);
4355         update_cpu_load(rq);
4356         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4357         spin_unlock(&rq->lock);
4358
4359 #ifdef CONFIG_SMP
4360         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4361         trigger_load_balance(rq, cpu);
4362 #endif
4363 }
4364
4365 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4366
4367 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4368 {
4369         /*
4370          * Underflow?
4371          */
4372         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4373                 return;
4374         preempt_count() += val;
4375         /*
4376          * Spinlock count overflowing soon?
4377          */
4378         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4379                                 PREEMPT_MASK - 10);
4380 }
4381 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4382
4383 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4384 {
4385         /*
4386          * Underflow?
4387          */
4388         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4389                 return;
4390         /*
4391          * Is the spinlock portion underflowing?
4392          */
4393         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4394                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4395                 return;
4396
4397         preempt_count() -= val;
4398 }
4399 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4400
4401 #endif
4402
4403 /*
4404  * Print scheduling while atomic bug:
4405  */
4406 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4407 {
4408         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4409
4410         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4411                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4412
4413         debug_show_held_locks(prev);
4414         if (irqs_disabled())
4415                 print_irqtrace_events(prev);
4416
4417         if (regs)
4418                 show_regs(regs);
4419         else
4420                 dump_stack();
4421 }
4422
4423 /*
4424  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4425  */
4426 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4427 {
4428         /*
4429          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4430          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4431          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4432          */
4433         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4434                 __schedule_bug(prev);
4435
4436         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4437
4438         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4439 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4440         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4441                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4442                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4443         }
4444 #endif
4445 }
4446
4447 /*
4448  * Pick up the highest-prio task:
4449  */
4450 static inline struct task_struct *
4451 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4452 {
4453         const struct sched_class *class;
4454         struct task_struct *p;
4455
4456         /*
4457          * Optimization: we know that if all tasks are in
4458          * the fair class we can call that function directly:
4459          */
4460         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4461                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4462                 if (likely(p))
4463                         return p;
4464         }
4465
4466         class = sched_class_highest;
4467         for ( ; ; ) {
4468                 p = class->pick_next_task(rq);
4469                 if (p)
4470                         return p;
4471                 /*
4472                  * Will never be NULL as the idle class always
4473                  * returns a non-NULL p:
4474                  */
4475                 class = class->next;
4476         }
4477 }
4478
4479 /*
4480  * schedule() is the main scheduler function.
4481  */
4482 asmlinkage void __sched schedule(void)
4483 {
4484         struct task_struct *prev, *next;
4485         unsigned long *switch_count;
4486         struct rq *rq;
4487         int cpu;
4488
4489 need_resched:
4490         preempt_disable();
4491         cpu = smp_processor_id();
4492         rq = cpu_rq(cpu);
4493         rcu_qsctr_inc(cpu);
4494         prev = rq->curr;
4495         switch_count = &prev->nivcsw;
4496
4497         release_kernel_lock(prev);
4498 need_resched_nonpreemptible:
4499
4500         schedule_debug(prev);
4501
4502         hrtick_clear(rq);
4503
4504         /*
4505          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4506          */
4507         local_irq_disable();
4508         update_rq_clock(rq);
4509         spin_lock(&rq->lock);
4510         clear_tsk_need_resched(prev);
4511
4512         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4513                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4514                                 signal_pending(prev))) {
4515                         prev->state = TASK_RUNNING;
4516                 } else {
4517                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4518                 }
4519                 switch_count = &prev->nvcsw;
4520         }
4521
4522 #ifdef CONFIG_SMP
4523         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4524                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4525 #endif
4526
4527         if (unlikely(!rq->nr_running))
4528                 idle_balance(cpu, rq);
4529
4530         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4531         next = pick_next_task(rq, prev);
4532
4533         if (likely(prev != next)) {
4534                 sched_info_switch(prev, next);
4535
4536                 rq->nr_switches++;
4537                 rq->curr = next;
4538                 ++*switch_count;
4539
4540                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4541                 /*
4542                  * the context switch might have flipped the stack from under
4543                  * us, hence refresh the local variables.
4544                  */
4545                 cpu = smp_processor_id();
4546                 rq = cpu_rq(cpu);
4547         } else
4548                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4549
4550         hrtick_set(rq);
4551
4552         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4553                 goto need_resched_nonpreemptible;
4554
4555         preempt_enable_no_resched();
4556         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4557                 goto need_resched;
4558 }
4559 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4560
4561 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4562 /*
4563  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4564  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4565  * occur there and call schedule directly.
4566  */
4567 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4568 {
4569         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4570
4571         /*
4572          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4573          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4574          */
4575         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4576                 return;
4577
4578         do {
4579                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4580                 schedule();
4581                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4582
4583                 /*
4584                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4585                  * between schedule and now.
4586                  */
4587                 barrier();
4588         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4589 }
4590 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4591
4592 /*
4593  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4594  * off of irq context.
4595  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4596  * protect us against recursive calling from irq.
4597  */
4598 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4599 {
4600         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4601
4602         /* Catch callers which need to be fixed */
4603         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4604
4605         do {
4606                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4607                 local_irq_enable();
4608                 schedule();
4609                 local_irq_disable();
4610                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4611
4612                 /*
4613                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4614                  * between schedule and now.
4615                  */
4616                 barrier();
4617         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4618 }
4619
4620 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4621
4622 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4623                           void *key)
4624 {
4625         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4626 }
4627 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4628
4629 /*
4630  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4631  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4632  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4633  *
4634  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4635  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4636  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4637  */
4638 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4639                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4640 {
4641         wait_queue_t *curr, *next;
4642
4643         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4644                 unsigned flags = curr->flags;
4645
4646                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4647                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4648                         break;
4649         }
4650 }
4651
4652 /**
4653  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4654  * @q: the waitqueue
4655  * @mode: which threads
4656  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4657  * @key: is directly passed to the wakeup function
4658  */
4659 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4660                         int nr_exclusive, void *key)
4661 {
4662         unsigned long flags;
4663
4664         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4665         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4666         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4667 }
4668 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4669
4670 /*
4671  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4672  */
4673 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4674 {
4675         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4676 }
4677
4678 /**
4679  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4680  * @q: the waitqueue
4681  * @mode: which threads
4682  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4683  *
4684  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4685  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4686  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4687  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4688  *
4689  * On UP it can prevent extra preemption.
4690  */
4691 void
4692 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4693 {
4694         unsigned long flags;
4695         int sync = 1;
4696
4697         if (unlikely(!q))
4698                 return;
4699
4700         if (unlikely(!nr_exclusive))
4701                 sync = 0;
4702
4703         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4704         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4705         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4706 }
4707 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4708
4709 void complete(struct completion *x)
4710 {
4711         unsigned long flags;
4712
4713         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4714         x->done++;
4715         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4716         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4717 }
4718 EXPORT_SYMBOL(complete);
4719
4720 void complete_all(struct completion *x)
4721 {
4722         unsigned long flags;
4723
4724         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4725         x->done += UINT_MAX/2;
4726         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4727         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4728 }
4729 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4730
4731 static inline long __sched
4732 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4733 {
4734         if (!x->done) {
4735                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4736
4737                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4738                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4739                 do {
4740                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4741                              signal_pending(current)) ||
4742                             (state == TASK_KILLABLE &&
4743                              fatal_signal_pending(current))) {
4744                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4745                                 return -ERESTARTSYS;
4746                         }
4747                         __set_current_state(state);
4748                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4749                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4750                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4751                         if (!timeout) {
4752                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4753                                 return timeout;
4754                         }
4755                 } while (!x->done);
4756                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4757         }
4758         x->done--;
4759         return timeout;
4760 }
4761
4762 static long __sched
4763 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4764 {
4765         might_sleep();
4766
4767         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4768         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4769         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4770         return timeout;
4771 }
4772
4773 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4774 {
4775         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4776 }
4777 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4778
4779 unsigned long __sched
4780 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4781 {
4782         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4783 }
4784 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4785
4786 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4787 {
4788         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4789         if (t == -ERESTARTSYS)
4790                 return t;
4791         return 0;
4792 }
4793 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4794
4795 unsigned long __sched
4796 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4797                                           unsigned long timeout)
4798 {
4799         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4800 }
4801 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4802
4803 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4804 {
4805         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4806         if (t == -ERESTARTSYS)
4807                 return t;
4808         return 0;
4809 }
4810 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4811
4812 static long __sched
4813 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4814 {
4815         unsigned long flags;
4816         wait_queue_t wait;
4817
4818         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4819
4820         __set_current_state(state);
4821
4822         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4823         __add_wait_queue(q, &wait);
4824         spin_unlock(&q->lock);
4825         timeout = schedule_timeout(timeout);
4826         spin_lock_irq(&q->lock);
4827         __remove_wait_queue(q, &wait);
4828         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4829
4830         return timeout;
4831 }
4832
4833 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4834 {
4835         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4836 }
4837 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4838
4839 long __sched
4840 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4841 {
4842         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4843 }
4844 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4845
4846 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4847 {
4848         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4849 }
4850 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4851
4852 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4853 {
4854         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4855 }
4856 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4857
4858 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4859
4860 /*
4861  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4862  * @p: task
4863  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4864  *
4865  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4866  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4867  *
4868  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4869  */
4870 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4871 {
4872         unsigned long flags;
4873         int oldprio, on_rq, running;
4874         struct rq *rq;
4875         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4876
4877         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4878
4879         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4880         update_rq_clock(rq);
4881
4882         oldprio = p->prio;
4883         on_rq = p->se.on_rq;
4884         running = task_current(rq, p);
4885         if (on_rq)
4886                 dequeue_task(rq, p, 0);
4887         if (running)
4888                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4889
4890         if (rt_prio(prio))
4891                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4892         else
4893                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4894
4895         p->prio = prio;
4896
4897         if (running)
4898                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4899         if (on_rq) {
4900                 enqueue_task(rq, p, 0);
4901
4902                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4903         }
4904         task_rq_unlock(rq, &flags);
4905 }
4906
4907 #endif
4908
4909 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4910 {
4911         int old_prio, delta, on_rq;
4912         unsigned long flags;
4913         struct rq *rq;
4914
4915         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4916                 return;
4917         /*
4918          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4919          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4920          */
4921         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4922         update_rq_clock(rq);
4923         /*
4924          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4925          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4926          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4927          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4928          */
4929         if (task_has_rt_policy(p)) {
4930                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4931                 goto out_unlock;
4932         }
4933         on_rq = p->se.on_rq;
4934         if (on_rq)
4935                 dequeue_task(rq, p, 0);
4936
4937         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4938         set_load_weight(p);
4939         old_prio = p->prio;
4940         p->prio = effective_prio(p);
4941         delta = p->prio - old_prio;
4942
4943         if (on_rq) {
4944                 enqueue_task(rq, p, 0);
4945                 /*
4946                  * If the task increased its priority or is running and
4947                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4948                  */
4949                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4950                         resched_task(rq->curr);
4951         }
4952 out_unlock:
4953         task_rq_unlock(rq, &flags);
4954 }
4955 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4956
4957 /*
4958  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4959  * @p: task
4960  * @nice: nice value
4961  */
4962 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4963 {
4964         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4965         int nice_rlim = 20 - nice;
4966
4967         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4968                 capable(CAP_SYS_NICE));
4969 }
4970
4971 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4972
4973 /*
4974  * sys_nice - change the priority of the current process.
4975  * @increment: priority increment
4976  *
4977  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4978  * does similar things.
4979  */
4980 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4981 {
4982         long nice, retval;
4983
4984         /*
4985          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4986          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4987          * and we have a single winner.
4988          */
4989         if (increment < -40)
4990                 increment = -40;
4991         if (increment > 40)
4992                 increment = 40;
4993
4994         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4995         if (nice < -20)
4996                 nice = -20;
4997         if (nice > 19)
4998                 nice = 19;
4999
5000         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5001                 return -EPERM;
5002
5003         retval = security_task_setnice(current, nice);
5004         if (retval)
5005                 return retval;
5006
5007         set_user_nice(current, nice);
5008         return 0;
5009 }
5010
5011 #endif
5012
5013 /**
5014  * task_prio - return the priority value of a given task.
5015  * @p: the task in question.
5016  *
5017  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5018  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5019  * around 0, value goes from -16 to +15.
5020  */
5021 int task_prio(const struct task_struct *p)
5022 {
5023         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5024 }
5025
5026 /**
5027  * task_nice - return the nice value of a given task.
5028  * @p: the task in question.
5029  */
5030 int task_nice(const struct task_struct *p)
5031 {
5032         return TASK_NICE(p);
5033 }
5034 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5035
5036 /**
5037  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5038  * @cpu: the processor in question.
5039  */
5040 int idle_cpu(int cpu)
5041 {
5042         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5043 }
5044
5045 /**
5046  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5047  * @cpu: the processor in question.
5048  */
5049 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5050 {
5051         return cpu_rq(cpu)->idle;
5052 }
5053
5054 /**
5055  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5056  * @pid: the pid in question.
5057  */
5058 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5059 {
5060         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5061 }
5062
5063 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5064 static void
5065 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5066 {
5067         BUG_ON(p->se.on_rq);
5068
5069         p->policy = policy;
5070         switch (p->policy) {
5071         case SCHED_NORMAL:
5072         case SCHED_BATCH:
5073         case SCHED_IDLE:
5074                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5075                 break;
5076         case SCHED_FIFO:
5077         case SCHED_RR:
5078                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5079                 break;
5080         }
5081
5082         p->rt_priority = prio;
5083         p->normal_prio = normal_prio(p);
5084         /* we are holding p->pi_lock already */
5085         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5086         set_load_weight(p);
5087 }
5088
5089 /**
5090  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5091  * @p: the task in question.
5092  * @policy: new policy.
5093  * @param: structure containing the new RT priority.
5094  *
5095  * NOTE that the task may be already dead.
5096  */
5097 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5098                        struct sched_param *param)
5099 {
5100         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5101         unsigned long flags;
5102         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5103         struct rq *rq;
5104
5105         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5106         BUG_ON(in_interrupt());
5107 recheck:
5108         /* double check policy once rq lock held */
5109         if (policy < 0)
5110                 policy = oldpolicy = p->policy;
5111         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5112                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5113                         policy != SCHED_IDLE)
5114                 return -EINVAL;
5115         /*
5116          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5117          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5118          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5119          */
5120         if (param->sched_priority < 0 ||
5121             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5122             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5123                 return -EINVAL;
5124         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5125                 return -EINVAL;
5126
5127         /*
5128          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5129          */
5130         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5131                 if (rt_policy(policy)) {
5132                         unsigned long rlim_rtprio;
5133
5134                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5135                                 return -ESRCH;
5136                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5137                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5138
5139                         /* can't set/change the rt policy */
5140                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5141                                 return -EPERM;
5142
5143                         /* can't increase priority */
5144                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5145                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5146                                 return -EPERM;
5147                 }
5148                 /*
5149                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5150                  * move out of SCHED_IDLE either:
5151                  */
5152                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5153                         return -EPERM;
5154
5155                 /* can't change other user's priorities */
5156                 if ((current->euid != p->euid) &&
5157                     (current->euid != p->uid))
5158                         return -EPERM;
5159         }
5160
5161 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5162         /*
5163          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5164          * assigned.
5165          */
5166         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5167                 return -EPERM;
5168 #endif
5169
5170         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5171         if (retval)
5172                 return retval;
5173         /*
5174          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5175          * changing the priority of the task:
5176          */
5177         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5178         /*
5179          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5180          * runqueue lock must be held.
5181          */
5182         rq = __task_rq_lock(p);
5183         /* recheck policy now with rq lock held */
5184         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5185                 policy = oldpolicy = -1;
5186                 __task_rq_unlock(rq);
5187                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5188                 goto recheck;
5189         }
5190         update_rq_clock(rq);
5191         on_rq = p->se.on_rq;
5192         running = task_current(rq, p);
5193         if (on_rq)
5194                 deactivate_task(rq, p, 0);
5195         if (running)
5196                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5197
5198         oldprio = p->prio;
5199         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5200
5201         if (running)
5202                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5203         if (on_rq) {
5204                 activate_task(rq, p, 0);
5205
5206                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5207         }
5208         __task_rq_unlock(rq);
5209         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5210
5211         rt_mutex_adjust_pi(p);
5212
5213         return 0;
5214 }
5215 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5216
5217 static int
5218 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5219 {
5220         struct sched_param lparam;
5221         struct task_struct *p;
5222         int retval;
5223
5224         if (!param || pid < 0)
5225                 return -EINVAL;
5226         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5227                 return -EFAULT;
5228
5229         rcu_read_lock();
5230         retval = -ESRCH;
5231         p = find_process_by_pid(pid);
5232         if (p != NULL)
5233                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5234         rcu_read_unlock();
5235
5236         return retval;
5237 }
5238
5239 /**
5240  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5241  * @pid: the pid in question.
5242  * @policy: new policy.
5243  * @param: structure containing the new RT priority.
5244  */
5245 asmlinkage long
5246 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5247 {
5248         /* negative values for policy are not valid */
5249         if (policy < 0)
5250                 return -EINVAL;
5251
5252         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5253 }
5254
5255 /**
5256  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5257  * @pid: the pid in question.
5258  * @param: structure containing the new RT priority.
5259  */
5260 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5261 {
5262         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5263 }
5264
5265 /**
5266  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5267  * @pid: the pid in question.
5268  */
5269 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5270 {
5271         struct task_struct *p;
5272         int retval;
5273
5274         if (pid < 0)
5275                 return -EINVAL;
5276
5277         retval = -ESRCH;
5278         read_lock(&tasklist_lock);
5279         p = find_process_by_pid(pid);
5280         if (p) {
5281                 retval = security_task_getscheduler(p);
5282                 if (!retval)
5283                         retval = p->policy;
5284         }
5285         read_unlock(&tasklist_lock);
5286         return retval;
5287 }
5288
5289 /**
5290  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5291  * @pid: the pid in question.
5292  * @param: structure containing the RT priority.
5293  */
5294 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5295 {
5296         struct sched_param lp;
5297         struct task_struct *p;
5298         int retval;
5299
5300         if (!param || pid < 0)
5301                 return -EINVAL;
5302
5303         read_lock(&tasklist_lock);
5304         p = find_process_by_pid(pid);
5305         retval = -ESRCH;
5306         if (!p)
5307                 goto out_unlock;
5308
5309         retval = security_task_getscheduler(p);
5310         if (retval)
5311                 goto out_unlock;
5312
5313         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5314         read_unlock(&tasklist_lock);
5315
5316         /*
5317          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5318          */
5319         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5320
5321         return retval;
5322
5323 out_unlock:
5324         read_unlock(&tasklist_lock);
5325         return retval;
5326 }
5327
5328 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5329 {
5330         cpumask_t cpus_allowed;
5331         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5332         struct task_struct *p;
5333         int retval;
5334
5335         get_online_cpus();
5336         read_lock(&tasklist_lock);
5337
5338         p = find_process_by_pid(pid);
5339         if (!p) {
5340                 read_unlock(&tasklist_lock);
5341                 put_online_cpus();
5342                 return -ESRCH;
5343         }
5344
5345         /*
5346          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5347          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5348          * usage count and then drop tasklist_lock.
5349          */
5350         get_task_struct(p);
5351         read_unlock(&tasklist_lock);
5352
5353         retval = -EPERM;
5354         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5355                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5356                 goto out_unlock;
5357
5358         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5359         if (retval)
5360                 goto out_unlock;
5361
5362         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5363         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5364  again:
5365         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5366
5367         if (!retval) {
5368                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5369                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5370                         /*
5371                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5372                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5373                          * cpuset's cpus_allowed
5374                          */
5375                         new_mask = cpus_allowed;
5376                         goto again;
5377                 }
5378         }
5379 out_unlock:
5380         put_task_struct(p);
5381         put_online_cpus();
5382         return retval;
5383 }
5384
5385 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5386                              cpumask_t *new_mask)
5387 {
5388         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5389                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5390         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5391                 len = sizeof(cpumask_t);
5392         }
5393         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5394 }
5395
5396 /**
5397  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5398  * @pid: pid of the process
5399  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5400  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5401  */
5402 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5403                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5404 {
5405         cpumask_t new_mask;
5406         int retval;
5407
5408         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5409         if (retval)
5410                 return retval;
5411
5412         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5413 }
5414
5415 /*
5416  * Represents all cpu's present in the system
5417  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5418  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5419  * method, such as ACPI for e.g.
5420  */
5421
5422 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5423 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5424
5425 #ifndef CONFIG_SMP
5426 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5427 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5428
5429 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5430 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5431 #endif
5432
5433 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5434 {
5435         struct task_struct *p;
5436         int retval;
5437
5438         get_online_cpus();
5439         read_lock(&tasklist_lock);
5440
5441         retval = -ESRCH;
5442         p = find_process_by_pid(pid);
5443         if (!p)
5444                 goto out_unlock;
5445
5446         retval = security_task_getscheduler(p);
5447         if (retval)
5448                 goto out_unlock;
5449
5450         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5451
5452 out_unlock:
5453         read_unlock(&tasklist_lock);
5454         put_online_cpus();
5455
5456         return retval;
5457 }
5458
5459 /**
5460  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5461  * @pid: pid of the process
5462  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5463  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5464  */
5465 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5466                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5467 {
5468         int ret;
5469         cpumask_t mask;
5470
5471         if (len < sizeof(cpumask_t))
5472                 return -EINVAL;
5473
5474         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5475         if (ret < 0)
5476                 return ret;
5477
5478         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5479                 return -EFAULT;
5480
5481         return sizeof(cpumask_t);
5482 }
5483
5484 /**
5485  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5486  *
5487  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5488  * other threads running on this CPU then this function will return.
5489  */
5490 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5491 {
5492         struct rq *rq = this_rq_lock();
5493
5494         schedstat_inc(rq, yld_count);
5495         current->sched_class->yield_task(rq);
5496
5497         /*
5498          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5499          * no need to preempt or enable interrupts:
5500          */
5501         __release(rq->lock);
5502         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5503         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5504         preempt_enable_no_resched();
5505
5506         schedule();
5507
5508         return 0;
5509 }
5510
5511 static void __cond_resched(void)
5512 {
5513 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5514         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5515 #endif
5516         /*
5517          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5518          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5519          * cond_resched() call.
5520          */
5521         do {
5522                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5523                 schedule();
5524                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5525         } while (need_resched());
5526 }
5527
5528 int __sched _cond_resched(void)
5529 {
5530         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5531                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5532                 __cond_resched();
5533                 return 1;
5534         }
5535         return 0;
5536 }
5537 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5538
5539 /*
5540  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5541  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5542  *
5543  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5544  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5545  * spin_unlock(), once by hand).
5546  */
5547 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5548 {
5549         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5550         int ret = 0;
5551
5552         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5553                 spin_unlock(lock);
5554                 if (resched && need_resched())
5555                         __cond_resched();
5556                 else
5557                         cpu_relax();
5558                 ret = 1;
5559                 spin_lock(lock);
5560         }
5561         return ret;
5562 }
5563 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5564
5565 int __sched cond_resched_softirq(void)
5566 {
5567         BUG_ON(!in_softirq());
5568
5569         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5570                 local_bh_enable();
5571                 __cond_resched();
5572                 local_bh_disable();
5573                 return 1;
5574         }
5575         return 0;
5576 }
5577 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5578
5579 /**
5580  * yield - yield the current processor to other threads.
5581  *
5582  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5583  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5584  */
5585 void __sched yield(void)
5586 {
5587         set_current_state(TASK_RUNNING);
5588         sys_sched_yield();
5589 }
5590 EXPORT_SYMBOL(yield);
5591
5592 /*
5593  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5594  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5595  *
5596  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5597  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5598  */
5599 void __sched io_schedule(void)
5600 {
5601         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5602
5603         delayacct_blkio_start();
5604         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5605         schedule();
5606         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5607         delayacct_blkio_end();
5608 }
5609 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5610
5611 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5612 {
5613         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5614         long ret;
5615
5616         delayacct_blkio_start();
5617         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5618         ret = schedule_timeout(timeout);
5619         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5620         delayacct_blkio_end();
5621         return ret;
5622 }
5623
5624 /**
5625  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5626  * @policy: scheduling class.
5627  *
5628  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5629  * by a given scheduling class.
5630  */
5631 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5632 {
5633         int ret = -EINVAL;
5634
5635         switch (policy) {
5636         case SCHED_FIFO:
5637         case SCHED_RR:
5638                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5639                 break;
5640         case SCHED_NORMAL:
5641         case SCHED_BATCH:
5642         case SCHED_IDLE:
5643                 ret = 0;
5644                 break;
5645         }
5646         return ret;
5647 }
5648
5649 /**
5650  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5651  * @policy: scheduling class.
5652  *
5653  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5654  * by a given scheduling class.
5655  */
5656 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5657 {
5658         int ret = -EINVAL;
5659
5660         switch (policy) {
5661         case SCHED_FIFO:
5662         case SCHED_RR:
5663                 ret = 1;
5664                 break;
5665         case SCHED_NORMAL:
5666         case SCHED_BATCH:
5667         case SCHED_IDLE:
5668                 ret = 0;
5669         }
5670         return ret;
5671 }
5672
5673 /**
5674  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5675  * @pid: pid of the process.
5676  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5677  *
5678  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5679  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5680  */
5681 asmlinkage
5682 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5683 {
5684         struct task_struct *p;
5685         unsigned int time_slice;
5686         int retval;
5687         struct timespec t;
5688
5689         if (pid < 0)
5690                 return -EINVAL;
5691
5692         retval = -ESRCH;
5693         read_lock(&tasklist_lock);
5694         p = find_process_by_pid(pid);
5695         if (!p)
5696                 goto out_unlock;
5697
5698         retval = security_task_getscheduler(p);
5699         if (retval)
5700                 goto out_unlock;
5701
5702         /*
5703          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5704          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5705          */
5706         time_slice = 0;
5707         if (p->policy == SCHED_RR) {
5708                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5709         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5710                 struct sched_entity *se = &p->se;
5711                 unsigned long flags;
5712                 struct rq *rq;
5713
5714                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5715                 if (rq->cfs.load.weight)
5716                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5717                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5718         }
5719         read_unlock(&tasklist_lock);
5720         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5721         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5722         return retval;
5723
5724 out_unlock:
5725         read_unlock(&tasklist_lock);
5726         return retval;
5727 }
5728
5729 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5730
5731 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5732 {
5733         unsigned long free = 0;
5734         unsigned state;
5735
5736         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5737         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5738                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5739 #if BITS_PER_LONG == 32
5740         if (state == TASK_RUNNING)
5741                 printk(KERN_CONT " running  ");
5742         else
5743                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5744 #else
5745         if (state == TASK_RUNNING)
5746                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5747         else
5748                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5749 #endif
5750 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5751         {
5752                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5753                 while (!*n)
5754                         n++;
5755                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5756         }
5757 #endif
5758         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5759                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5760
5761         show_stack(p, NULL);
5762 }
5763
5764 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5765 {
5766         struct task_struct *g, *p;
5767
5768 #if BITS_PER_LONG == 32
5769         printk(KERN_INFO
5770                 "  task                PC stack   pid father\n");
5771 #else
5772         printk(KERN_INFO
5773                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5774 #endif
5775         read_lock(&tasklist_lock);
5776         do_each_thread(g, p) {
5777                 /*
5778                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5779                  * console might take alot of time:
5780                  */
5781                 touch_nmi_watchdog();
5782                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5783                         sched_show_task(p);
5784         } while_each_thread(g, p);
5785
5786         touch_all_softlockup_watchdogs();
5787
5788 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5789         sysrq_sched_debug_show();
5790 #endif
5791         read_unlock(&tasklist_lock);
5792         /*
5793          * Only show locks if all tasks are dumped:
5794          */
5795         if (state_filter == -1)
5796                 debug_show_all_locks();
5797 }
5798
5799 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5800 {
5801         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5802 }
5803
5804 /**
5805  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5806  * @idle: task in question
5807  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5808  *
5809  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5810  * flag, to make booting more robust.
5811  */
5812 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5813 {
5814         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5815         unsigned long flags;
5816
5817         __sched_fork(idle);
5818         idle->se.exec_start = sched_clock();
5819
5820         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5821         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5822         __set_task_cpu(idle, cpu);
5823
5824         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5825         rq->curr = rq->idle = idle;
5826 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5827         idle->oncpu = 1;
5828 #endif
5829         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5830
5831         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5832 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5833         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5834 #else
5835         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5836 #endif
5837         /*
5838          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5839          */
5840         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5841 }
5842
5843 /*
5844  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5845  * indicates which cpus entered this state. This is used
5846  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5847  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5848  * always be CPU_MASK_NONE.
5849  */
5850 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5851
5852 /*
5853  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5854  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5855  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5856  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5857  * number of CPUs.
5858  *
5859  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5860  */
5861 static inline void sched_init_granularity(void)
5862 {
5863         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5864         const unsigned long limit = 200000000;
5865
5866         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5867         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5868                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5869
5870         sysctl_sched_latency *= factor;
5871         if (sysctl_sched_latency > limit)
5872                 sysctl_sched_latency = limit;
5873
5874         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5875 }
5876
5877 #ifdef CONFIG_SMP
5878 /*
5879  * This is how migration works:
5880  *
5881  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5882  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5883  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5884  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5885  *    thread off the CPU)
5886  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5887  *    task is still in the wrong runqueue.
5888  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5889  *    it and puts it into the right queue.
5890  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5891  * 7) we wake up and the migration is done.
5892  */
5893
5894 /*
5895  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5896  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5897  * is removed from the allowed bitmask.
5898  *
5899  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5900  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5901  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5902  */
5903 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5904 {
5905         struct migration_req req;
5906         unsigned long flags;
5907         struct rq *rq;
5908         int ret = 0;
5909
5910         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5911         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5912                 ret = -EINVAL;
5913                 goto out;
5914         }
5915
5916         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5917                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5918         else {
5919                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5920                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5921         }
5922
5923         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5924         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5925                 goto out;
5926
5927         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5928                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5929                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5930                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5931                 wait_for_completion(&req.done);
5932                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5933                 return 0;
5934         }
5935 out:
5936         task_rq_unlock(rq, &flags);
5937
5938         return ret;
5939 }
5940 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5941
5942 /*
5943  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5944  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5945  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5946  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5947  *
5948  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5949  * as the task is no longer on this CPU.
5950  *
5951  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5952  */
5953 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5954 {
5955         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5956         int ret = 0, on_rq;
5957
5958         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5959                 return ret;
5960
5961         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5962         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5963
5964         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5965         /* Already moved. */
5966         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5967                 goto out;
5968         /* Affinity changed (again). */
5969         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5970                 goto out;
5971
5972         on_rq = p->se.on_rq;
5973         if (on_rq)
5974                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5975
5976         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5977         if (on_rq) {
5978                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5979                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5980         }
5981         ret = 1;
5982 out:
5983         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5984         return ret;
5985 }
5986
5987 /*
5988  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5989  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5990  * another runqueue.
5991  */
5992 static int migration_thread(void *data)
5993 {
5994         int cpu = (long)data;
5995         struct rq *rq;
5996
5997         rq = cpu_rq(cpu);
5998         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5999
6000         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6001         while (!kthread_should_stop()) {
6002                 struct migration_req *req;
6003                 struct list_head *head;
6004
6005                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6006
6007                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6008                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6009                         goto wait_to_die;
6010                 }
6011
6012                 if (rq->active_balance) {
6013                         active_load_balance(rq, cpu);
6014                         rq->active_balance = 0;
6015                 }
6016
6017                 head = &rq->migration_queue;
6018
6019                 if (list_empty(head)) {
6020                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6021                         schedule();
6022                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6023                         continue;
6024                 }
6025                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6026                 list_del_init(head->next);
6027
6028                 spin_unlock(&rq->lock);
6029                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6030                 local_irq_enable();
6031
6032                 complete(&req->done);
6033         }
6034         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6035         return 0;
6036
6037 wait_to_die:
6038         /* Wait for kthread_stop */
6039         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6040         while (!kthread_should_stop()) {
6041                 schedule();
6042                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6043         }
6044         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6045         return 0;
6046 }
6047
6048 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6049
6050 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6051 {
6052         int ret;
6053
6054         local_irq_disable();
6055         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6056         local_irq_enable();
6057         return ret;
6058 }
6059
6060 /*
6061  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6062  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6063  */
6064 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6065 {
6066         unsigned long flags;
6067         cpumask_t mask;
6068         struct rq *rq;
6069         int dest_cpu;
6070
6071         do {
6072                 /* On same node? */
6073                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6074                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6075                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6076
6077                 /* On any allowed CPU? */
6078                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6079                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6080
6081                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6082                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6083                         cpumask_t cpus_allowed;
6084
6085                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6086                         /*
6087                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6088                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6089                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6090                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6091                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6092                          */
6093                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6094                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6095                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6096                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6097
6098                         /*
6099                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6100                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6101                          * leave kernel.
6102                          */
6103                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6104                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6105                                        "longer affine to cpu%d\n",
6106                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6107                         }
6108                 }
6109         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6110 }
6111
6112 /*
6113  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6114  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6115  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6116  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6117  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6118  */
6119 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6120 {
6121         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6122         unsigned long flags;
6123
6124         local_irq_save(flags);
6125         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6126         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6127         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6128         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6129         local_irq_restore(flags);
6130 }
6131
6132 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6133 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6134 {
6135         struct task_struct *p, *t;
6136
6137         read_lock(&tasklist_lock);
6138
6139         do_each_thread(t, p) {
6140                 if (p == current)
6141                         continue;
6142
6143                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6144                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6145         } while_each_thread(t, p);
6146
6147         read_unlock(&tasklist_lock);
6148 }
6149
6150 /*
6151  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6152  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6153  * Used by CPU offline code.
6154  */
6155 void sched_idle_next(void)
6156 {
6157         int this_cpu = smp_processor_id();
6158         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6159         struct task_struct *p = rq->idle;
6160         unsigned long flags;
6161
6162         /* cpu has to be offline */
6163         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6164
6165         /*
6166          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6167          * and interrupts disabled on the current cpu.
6168          */
6169         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6170
6171         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6172
6173         update_rq_clock(rq);
6174         activate_task(rq, p, 0);
6175
6176         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6177 }
6178
6179 /*
6180  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6181  * offline.
6182  */
6183 void idle_task_exit(void)
6184 {
6185         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6186
6187         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6188
6189         if (mm != &init_mm)
6190                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6191         mmdrop(mm);
6192 }
6193
6194 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6195 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6196 {
6197         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6198
6199         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6200         BUG_ON(!p->exit_state);
6201
6202         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6203         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6204
6205         get_task_struct(p);
6206
6207         /*
6208          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6209          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6210          * fine.
6211          */
6212         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6213         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6214         spin_lock_irq(&rq->lock);
6215
6216         put_task_struct(p);
6217 }
6218
6219 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6220 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6221 {
6222         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6223         struct task_struct *next;
6224
6225         for ( ; ; ) {
6226                 if (!rq->nr_running)
6227                         break;
6228                 update_rq_clock(rq);
6229                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6230                 if (!next)
6231                         break;
6232                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6233
6234         }
6235 }
6236 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6237
6238 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6239
6240 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6241         {
6242                 .procname       = "sched_domain",
6243                 .mode           = 0555,
6244         },
6245         {0, },
6246 };
6247
6248 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6249         {
6250                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6251                 .procname       = "kernel",
6252                 .mode           = 0555,
6253                 .child          = sd_ctl_dir,
6254         },
6255         {0, },
6256 };
6257
6258 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6259 {
6260         struct ctl_table *entry =
6261                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6262
6263         return entry;
6264 }
6265
6266 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6267 {
6268         struct ctl_table *entry;
6269
6270         /*
6271          * In the intermediate directories, both the child directory and
6272          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6273          * will always be set. In the lowest directory the names are
6274          * static strings and all have proc handlers.
6275          */
6276         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6277                 if (entry->child)
6278                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6279                 if (entry->proc_handler == NULL)
6280                         kfree(entry->procname);
6281         }
6282
6283         kfree(*tablep);
6284         *tablep = NULL;
6285 }
6286
6287 static void
6288 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6289                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6290                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6291 {
6292         entry->procname = procname;
6293         entry->data = data;
6294         entry->maxlen = maxlen;
6295         entry->mode = mode;
6296         entry->proc_handler = proc_handler;
6297 }
6298
6299 static struct ctl_table *
6300 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6301 {
6302         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6303
6304         if (table == NULL)
6305                 return NULL;
6306
6307         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6308                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6309         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6310                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6311         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6312                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6313         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6314                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6315         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6316                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6317         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6318                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6319         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6320                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6321         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6322                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6323         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6324                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6325         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6326                 &sd->cache_nice_tries,
6327                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6328         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6329                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6330         /* &table[11] is terminator */
6331
6332         return table;
6333 }
6334
6335 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6336 {
6337         struct ctl_table *entry, *table;
6338         struct sched_domain *sd;
6339         int domain_num = 0, i;
6340         char buf[32];
6341
6342         for_each_domain(cpu, sd)
6343                 domain_num++;
6344         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6345         if (table == NULL)
6346                 return NULL;
6347
6348         i = 0;
6349         for_each_domain(cpu, sd) {
6350                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6351                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6352                 entry->mode = 0555;
6353                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6354                 entry++;
6355                 i++;
6356         }
6357         return table;
6358 }
6359
6360 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6361 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6362 {
6363         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6364         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6365         char buf[32];
6366
6367         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6368         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6369
6370         if (entry == NULL)
6371                 return;
6372
6373         for_each_online_cpu(i) {
6374                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6375                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6376                 entry->mode = 0555;
6377                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6378                 entry++;
6379         }
6380
6381         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6382         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6383 }
6384
6385 /* may be called multiple times per register */
6386 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6387 {
6388         if (sd_sysctl_header)
6389                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6390         sd_sysctl_header = NULL;
6391         if (sd_ctl_dir[0].child)
6392                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6393 }
6394 #else
6395 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6396 {
6397 }
6398 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6399 {
6400 }
6401 #endif
6402
6403 /*
6404  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6405  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6406  */
6407 static int __cpuinit
6408 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6409 {
6410         struct task_struct *p;
6411         int cpu = (long)hcpu;
6412         unsigned long flags;
6413         struct rq *rq;
6414
6415         switch (action) {
6416
6417         case CPU_UP_PREPARE:
6418         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6419                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6420                 if (IS_ERR(p))
6421                         return NOTIFY_BAD;
6422                 kthread_bind(p, cpu);
6423                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6424                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6425                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6426                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6427                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6428                 break;
6429
6430         case CPU_ONLINE:
6431         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6432                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6433                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6434
6435                 /* Update our root-domain */
6436                 rq = cpu_rq(cpu);
6437                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6438                 if (rq->rd) {
6439                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6440                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6441                 }
6442                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6443                 break;
6444
6445 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6446         case CPU_UP_CANCELED:
6447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6448                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6449                         break;
6450                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6451                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6452                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6453                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6454                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6455                 break;
6456
6457         case CPU_DEAD:
6458         case CPU_DEAD_FROZEN:
6459                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6460                 migrate_live_tasks(cpu);
6461                 rq = cpu_rq(cpu);
6462                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6463                 rq->migration_thread = NULL;
6464                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6465                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6466                 update_rq_clock(rq);
6467                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6468                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6469                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6470                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6471                 migrate_dead_tasks(cpu);
6472                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6473                 cpuset_unlock();
6474                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6475                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6476
6477                 /*
6478                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6479                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6480                  * the requestors.
6481                  */
6482                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6483                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6484                         struct migration_req *req;
6485
6486                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6487                                          struct migration_req, list);
6488                         list_del_init(&req->list);
6489                         complete(&req->done);
6490                 }
6491                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6492                 break;
6493
6494         case CPU_DYING:
6495         case CPU_DYING_FROZEN:
6496                 /* Update our root-domain */
6497                 rq = cpu_rq(cpu);
6498                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6499                 if (rq->rd) {
6500                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6501                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6502                 }
6503                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6504                 break;
6505 #endif
6506         }
6507         return NOTIFY_OK;
6508 }
6509
6510 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6511  * happens before everything else.
6512  */
6513 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6514         .notifier_call = migration_call,
6515         .priority = 10
6516 };
6517
6518 void __init migration_init(void)
6519 {
6520         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6521         int err;
6522
6523         /* Start one for the boot CPU: */
6524         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6525         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6526         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6527         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6528 }
6529 #endif
6530
6531 #ifdef CONFIG_SMP
6532
6533 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6534
6535 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6536                                   cpumask_t *groupmask)
6537 {
6538         struct sched_group *group = sd->groups;
6539         char str[256];
6540
6541         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6542         cpus_clear(*groupmask);
6543
6544         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6545
6546         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6547                 printk("does not load-balance\n");
6548                 if (sd->parent)
6549                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6550                                         " has parent");
6551                 return -1;
6552         }
6553
6554         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6555
6556         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6557                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6558                                 "CPU%d\n", cpu);
6559         }
6560         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6561                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6562                                 " CPU%d\n", cpu);
6563         }
6564
6565         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6566         do {
6567                 if (!group) {
6568                         printk("\n");
6569                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6570                         break;
6571                 }
6572
6573                 if (!group->__cpu_power) {
6574                         printk(KERN_CONT "\n");
6575                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6576                                         "set\n");
6577                         break;
6578                 }
6579
6580                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6581                         printk(KERN_CONT "\n");
6582                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6583                         break;
6584                 }
6585
6586                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6587                         printk(KERN_CONT "\n");
6588                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6589                         break;
6590                 }
6591
6592                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6593
6594                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6595                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6596
6597                 group = group->next;
6598         } while (group != sd->groups);
6599         printk(KERN_CONT "\n");
6600
6601         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6602                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6603
6604         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6605                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6606                         "of domain->span\n");
6607         return 0;
6608 }
6609
6610 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6611 {
6612         cpumask_t *groupmask;
6613         int level = 0;
6614
6615         if (!sd) {
6616                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6617                 return;
6618         }
6619
6620         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6621
6622         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6623         if (!groupmask) {
6624                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6625                 return;
6626         }
6627
6628         for (;;) {
6629                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6630                         break;
6631                 level++;
6632                 sd = sd->parent;
6633                 if (!sd)
6634                         break;
6635         }
6636         kfree(groupmask);
6637 }
6638 #else
6639 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6640 #endif
6641
6642 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6643 {
6644         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6645                 return 1;
6646
6647         /* Following flags need at least 2 groups */
6648         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6649                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6650                          SD_BALANCE_FORK |
6651                          SD_BALANCE_EXEC |
6652                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6653                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6654                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6655                         return 0;
6656         }
6657
6658         /* Following flags don't use groups */
6659         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6660                          SD_WAKE_AFFINE |
6661                          SD_WAKE_BALANCE))
6662                 return 0;
6663
6664         return 1;
6665 }
6666
6667 static int
6668 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6669 {
6670         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6671
6672         if (sd_degenerate(parent))
6673                 return 1;
6674
6675         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6676                 return 0;
6677
6678         /* Does parent contain flags not in child? */
6679         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6680         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6681                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6682         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6683         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6684                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6685                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6686                                 SD_BALANCE_FORK |
6687                                 SD_BALANCE_EXEC |
6688                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6689                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6690         }
6691         if (~cflags & pflags)
6692                 return 0;
6693
6694         return 1;
6695 }
6696
6697 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6698 {
6699         unsigned long flags;
6700         const struct sched_class *class;
6701
6702         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6703
6704         if (rq->rd) {
6705                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6706
6707                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6708                         if (class->leave_domain)
6709                                 class->leave_domain(rq);
6710                 }
6711
6712                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6713                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6714
6715                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6716                         kfree(old_rd);
6717         }
6718
6719         atomic_inc(&rd->refcount);
6720         rq->rd = rd;
6721
6722         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6723         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6724                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6725
6726         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6727                 if (class->join_domain)
6728                         class->join_domain(rq);
6729         }
6730
6731         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6732 }
6733
6734 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6735 {
6736         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6737
6738         cpus_clear(rd->span);
6739         cpus_clear(rd->online);
6740 }
6741
6742 static void init_defrootdomain(void)
6743 {
6744         init_rootdomain(&def_root_domain);
6745         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6746 }
6747
6748 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6749 {
6750         struct root_domain *rd;
6751
6752         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6753         if (!rd)
6754                 return NULL;
6755
6756         init_rootdomain(rd);
6757
6758         return rd;
6759 }
6760
6761 /*
6762  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6763  * hold the hotplug lock.
6764  */
6765 static void
6766 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6767 {
6768         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6769         struct sched_domain *tmp;
6770
6771         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6772         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6773                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6774                 if (!parent)
6775                         break;
6776                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6777                         tmp->parent = parent->parent;
6778                         if (parent->parent)
6779                                 parent->parent->child = tmp;
6780                 }
6781         }
6782
6783         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6784                 sd = sd->parent;
6785                 if (sd)
6786                         sd->child = NULL;
6787         }
6788
6789         sched_domain_debug(sd, cpu);
6790
6791         rq_attach_root(rq, rd);
6792         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6793 }
6794
6795 /* cpus with isolated domains */
6796 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6797
6798 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6799 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6800 {
6801         int ints[NR_CPUS], i;
6802
6803         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6804         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6805         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6806                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6807                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6808         return 1;
6809 }
6810
6811 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6812
6813 /*
6814  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6815  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6816  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6817  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6818  *
6819  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6820  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6821  * and ->cpu_power to 0.
6822  */
6823 static void
6824 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6825                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6826                                         struct sched_group **sg,
6827                                         cpumask_t *tmpmask),
6828                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6829 {
6830         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6831         int i;
6832
6833         cpus_clear(*covered);
6834
6835         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6836                 struct sched_group *sg;
6837                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6838                 int j;
6839
6840                 if (cpu_isset(i, *covered))
6841                         continue;
6842
<