sched: fair-group: fix a Div0 error of the fair group scheduler
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 /*
78  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
79  * This is default implementation.
80  * Architectures and sub-architectures can override this.
81  */
82 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
83 {
84         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
85 }
86
87 /*
88  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
89  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
90  * and back.
91  */
92 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
93 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
94 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
95
96 /*
97  * 'User priority' is the nice value converted to something we
98  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
99  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
100  */
101 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
102 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
103 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
104
105 /*
106  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
107  */
108 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
109
110 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
111 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
112
113 /*
114  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
115  *
116  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
117  * Timeslices get refilled after they expire.
118  */
119 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
120
121 /*
122  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
123  */
124 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
125
126 #ifdef CONFIG_SMP
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
232                               rt_b->rt_period_timer.expires,
233                               HRTIMER_MODE_ABS);
234         }
235         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
239 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
240 {
241         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
242 }
243 #endif
244
245 /*
246  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
247  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
248  */
249 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
250
251 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
252
253 #include <linux/cgroup.h>
254
255 struct cfs_rq;
256
257 static LIST_HEAD(task_groups);
258
259 /* task group related information */
260 struct task_group {
261 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
262         struct cgroup_subsys_state css;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
266         /* schedulable entities of this group on each cpu */
267         struct sched_entity **se;
268         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
269         struct cfs_rq **cfs_rq;
270         unsigned long shares;
271 #endif
272
273 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
274         struct sched_rt_entity **rt_se;
275         struct rt_rq **rt_rq;
276
277         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
278 #endif
279
280         struct rcu_head rcu;
281         struct list_head list;
282
283         struct task_group *parent;
284         struct list_head siblings;
285         struct list_head children;
286 };
287
288 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
289
290 /*
291  * Root task group.
292  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
293  *      be a child to this group.
294  */
295 struct task_group root_task_group;
296
297 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
298 /* Default task group's sched entity on each cpu */
299 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
300 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
301 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
302 #endif
303
304 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
305 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
306 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
307 #endif
308 #else
309 #define root_task_group init_task_group
310 #endif
311
312 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
313  * a task group's cpu shares.
314  */
315 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
316
317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
318 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
319 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
320 #else
321 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
322 #endif
323
324 /*
325  * A weight of 0, 1 or ULONG_MAX can cause arithmetics problems.
326  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
327  *  limitation from this.)
328  */
329 #define MIN_SHARES      2
330 #define MAX_SHARES      (ULONG_MAX - 1)
331
332 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
333 #endif
334
335 /* Default task group.
336  *      Every task in system belong to this group at bootup.
337  */
338 struct task_group init_task_group;
339
340 /* return group to which a task belongs */
341 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
342 {
343         struct task_group *tg;
344
345 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
346         tg = p->user->tg;
347 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
348         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
349                                 struct task_group, css);
350 #else
351         tg = &init_task_group;
352 #endif
353         return tg;
354 }
355
356 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
357 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
358 {
359 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
360         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
361         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
362 #endif
363
364 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
365         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
366         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
367 #endif
368 }
369
370 #else
371
372 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
373
374 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
375
376 /* CFS-related fields in a runqueue */
377 struct cfs_rq {
378         struct load_weight load;
379         unsigned long nr_running;
380
381         u64 exec_clock;
382         u64 min_vruntime;
383
384         struct rb_root tasks_timeline;
385         struct rb_node *rb_leftmost;
386
387         struct list_head tasks;
388         struct list_head *balance_iterator;
389
390         /*
391          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
392          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
393          */
394         struct sched_entity *curr, *next;
395
396         unsigned long nr_spread_over;
397
398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
399         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
400
401         /*
402          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
403          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
404          * (like users, containers etc.)
405          *
406          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
407          * list is used during load balance.
408          */
409         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
410         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
411
412 #ifdef CONFIG_SMP
413         unsigned long task_weight;
414         unsigned long shares;
415         /*
416          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
417          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
418          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
419          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
420          * but more should not be needed anyway.
421          */
422         struct aggregate_struct {
423                 /*
424                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
425                  *
426                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
427                  * this group.
428                  */
429                 unsigned long load;
430
431                 /*
432                  * part of the group weight distributed to this span.
433                  */
434                 unsigned long shares;
435
436                 /*
437                  * The sum of all runqueue weights within this span.
438                  */
439                 unsigned long rq_weight;
440
441                 /*
442                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
443                  * influence by moving tasks around.
444                  */
445                 unsigned long task_weight;
446         } aggregate;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
457 #endif
458 #ifdef CONFIG_SMP
459         unsigned long rt_nr_migratory;
460         int overloaded;
461 #endif
462         int rt_throttled;
463         u64 rt_time;
464         u64 rt_runtime;
465         /* Nests inside the rq lock: */
466         spinlock_t rt_runtime_lock;
467
468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
469         unsigned long rt_nr_boosted;
470
471         struct rq *rq;
472         struct list_head leaf_rt_rq_list;
473         struct task_group *tg;
474         struct sched_rt_entity *rt_se;
475 #endif
476 };
477
478 #ifdef CONFIG_SMP
479
480 /*
481  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
482  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
483  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
484  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
485  * object.
486  *
487  */
488 struct root_domain {
489         atomic_t refcount;
490         cpumask_t span;
491         cpumask_t online;
492
493         /*
494          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
495          * one runnable RT task.
496          */
497         cpumask_t rto_mask;
498         atomic_t rto_count;
499 };
500
501 /*
502  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
503  * members (mimicking the global state we have today).
504  */
505 static struct root_domain def_root_domain;
506
507 #endif
508
509 /*
510  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
511  *
512  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
513  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
514  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
515  */
516 struct rq {
517         /* runqueue lock: */
518         spinlock_t lock;
519
520         /*
521          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
522          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
523          */
524         unsigned long nr_running;
525         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
526         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
527         unsigned char idle_at_tick;
528 #ifdef CONFIG_NO_HZ
529         unsigned long last_tick_seen;
530         unsigned char in_nohz_recently;
531 #endif
532         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
533         struct load_weight load;
534         unsigned long nr_load_updates;
535         u64 nr_switches;
536
537         struct cfs_rq cfs;
538         struct rt_rq rt;
539
540 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
541         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
542         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
543 #endif
544 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
545         struct list_head leaf_rt_rq_list;
546 #endif
547
548         /*
549          * This is part of a global counter where only the total sum
550          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
551          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
552          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
553          */
554         unsigned long nr_uninterruptible;
555
556         struct task_struct *curr, *idle;
557         unsigned long next_balance;
558         struct mm_struct *prev_mm;
559
560         u64 clock, prev_clock_raw;
561         s64 clock_max_delta;
562
563         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
564         u64 idle_clock;
565         unsigned int clock_deep_idle_events;
566         u64 tick_timestamp;
567
568         atomic_t nr_iowait;
569
570 #ifdef CONFIG_SMP
571         struct root_domain *rd;
572         struct sched_domain *sd;
573
574         /* For active balancing */
575         int active_balance;
576         int push_cpu;
577         /* cpu of this runqueue: */
578         int cpu;
579
580         struct task_struct *migration_thread;
581         struct list_head migration_queue;
582 #endif
583
584 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
585         unsigned long hrtick_flags;
586         ktime_t hrtick_expire;
587         struct hrtimer hrtick_timer;
588 #endif
589
590 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
591         /* latency stats */
592         struct sched_info rq_sched_info;
593
594         /* sys_sched_yield() stats */
595         unsigned int yld_exp_empty;
596         unsigned int yld_act_empty;
597         unsigned int yld_both_empty;
598         unsigned int yld_count;
599
600         /* schedule() stats */
601         unsigned int sched_switch;
602         unsigned int sched_count;
603         unsigned int sched_goidle;
604
605         /* try_to_wake_up() stats */
606         unsigned int ttwu_count;
607         unsigned int ttwu_local;
608
609         /* BKL stats */
610         unsigned int bkl_count;
611 #endif
612         struct lock_class_key rq_lock_key;
613 };
614
615 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
616
617 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
618 {
619         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
620 }
621
622 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
623 {
624 #ifdef CONFIG_SMP
625         return rq->cpu;
626 #else
627         return 0;
628 #endif
629 }
630
631 #ifdef CONFIG_NO_HZ
632 static inline bool nohz_on(int cpu)
633 {
634         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
635 }
636
637 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
638 {
639         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
640 }
641
642 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
643 {
644         rq->last_tick_seen = jiffies;
645 }
646 #else
647 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
648 {
649         return 1;
650 }
651
652 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
653 {
654 }
655 #endif
656
657 /*
658  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
659  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
660  */
661 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
662 {
663         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
664         u64 now = sched_clock();
665         s64 delta = now - prev_raw;
666         u64 clock = rq->clock;
667
668 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
669         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
670 #endif
671         /*
672          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
673          */
674         if (unlikely(delta < 0)) {
675                 clock++;
676                 rq->clock_warps++;
677         } else {
678                 /*
679                  * Catch too large forward jumps too:
680                  */
681                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
682                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
683
684                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
685                         if (clock < max_time)
686                                 clock = max_time;
687                         else
688                                 clock++;
689                         rq->clock_overflows++;
690                 } else {
691                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
692                                 rq->clock_max_delta = delta;
693                         clock += delta;
694                 }
695         }
696
697         rq->prev_clock_raw = now;
698         rq->clock = clock;
699 }
700
701 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
702 {
703         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
704                 __update_rq_clock(rq);
705 }
706
707 /*
708  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
709  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
710  *
711  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
712  * preempt-disabled sections.
713  */
714 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
715         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
716
717 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
718 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
719 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
720 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
721
722 /*
723  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
724  */
725 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
726 # define const_debug __read_mostly
727 #else
728 # define const_debug static const
729 #endif
730
731 /*
732  * Debugging: various feature bits
733  */
734
735 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
736         __SCHED_FEAT_##name ,
737
738 enum {
739 #include "sched_features.h"
740 };
741
742 #undef SCHED_FEAT
743
744 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
745         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
746
747 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
748 #include "sched_features.h"
749         0;
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
754 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
755         #name ,
756
757 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
758 #include "sched_features.h"
759         NULL
760 };
761
762 #undef SCHED_FEAT
763
764 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
765 {
766         filp->private_data = inode->i_private;
767         return 0;
768 }
769
770 static ssize_t
771 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
772                 size_t cnt, loff_t *ppos)
773 {
774         char *buf;
775         int r = 0;
776         int len = 0;
777         int i;
778
779         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
780                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
781                 len += 4;
782         }
783
784         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
785         if (!buf)
786                 return -ENOMEM;
787
788         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
789                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
790                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
791                 else
792                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
793         }
794
795         r += sprintf(buf + r, "\n");
796         WARN_ON(r >= len + 2);
797
798         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
799
800         kfree(buf);
801
802         return r;
803 }
804
805 static ssize_t
806 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
807                 size_t cnt, loff_t *ppos)
808 {
809         char buf[64];
810         char *cmp = buf;
811         int neg = 0;
812         int i;
813
814         if (cnt > 63)
815                 cnt = 63;
816
817         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
818                 return -EFAULT;
819
820         buf[cnt] = 0;
821
822         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
823                 neg = 1;
824                 cmp += 3;
825         }
826
827         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
828                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
829
830                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
831                         if (neg)
832                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
833                         else
834                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
835                         break;
836                 }
837         }
838
839         if (!sched_feat_names[i])
840                 return -EINVAL;
841
842         filp->f_pos += cnt;
843
844         return cnt;
845 }
846
847 static struct file_operations sched_feat_fops = {
848         .open   = sched_feat_open,
849         .read   = sched_feat_read,
850         .write  = sched_feat_write,
851 };
852
853 static __init int sched_init_debug(void)
854 {
855         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
856                         &sched_feat_fops);
857
858         return 0;
859 }
860 late_initcall(sched_init_debug);
861
862 #endif
863
864 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
865
866 /*
867  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
868  * Limited because this is done with IRQs disabled.
869  */
870 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
871
872 /*
873  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
874  * default: 1s
875  */
876 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
877
878 static __read_mostly int scheduler_running;
879
880 /*
881  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
882  * default: 0.95s
883  */
884 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
885
886 static inline u64 global_rt_period(void)
887 {
888         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
889 }
890
891 static inline u64 global_rt_runtime(void)
892 {
893         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
894                 return RUNTIME_INF;
895
896         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
897 }
898
899 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
900
901 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
902 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
903
904 /*
905  * Global lock which we take every now and then to synchronize
906  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
907  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
908  * it's good enough for tracing:
909  */
910 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
911 static unsigned long long prev_global_time;
912
913 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
914 {
915         unsigned long flags;
916
917         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
918
919         if (time < prev_global_time) {
920                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
921                 time = prev_global_time;
922         } else {
923                 prev_global_time = time;
924         }
925
926         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
927
928         return time;
929 }
930
931 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
932 {
933         unsigned long long now;
934         unsigned long flags;
935         struct rq *rq;
936
937         /*
938          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
939          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
940          */
941         if (unlikely(!scheduler_running))
942                 return 0;
943
944         local_irq_save(flags);
945         rq = cpu_rq(cpu);
946         update_rq_clock(rq);
947         now = rq->clock;
948         local_irq_restore(flags);
949
950         return now;
951 }
952
953 /*
954  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
955  * clock constructed from sched_clock():
956  */
957 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
958 {
959         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
960
961         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
962         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
963         delta_time = time-prev_cpu_time;
964
965         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
966                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
967
968         return time;
969 }
970 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
971
972 #ifndef prepare_arch_switch
973 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
974 #endif
975 #ifndef finish_arch_switch
976 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
977 #endif
978
979 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
980 {
981         return rq->curr == p;
982 }
983
984 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
985 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
986 {
987         return task_current(rq, p);
988 }
989
990 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
991 {
992 }
993
994 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
995 {
996 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
997         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
998         rq->lock.owner = current;
999 #endif
1000         /*
1001          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1002          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1003          * prev into current:
1004          */
1005         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1006
1007         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1008 }
1009
1010 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1011 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1012 {
1013 #ifdef CONFIG_SMP
1014         return p->oncpu;
1015 #else
1016         return task_current(rq, p);
1017 #endif
1018 }
1019
1020 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1021 {
1022 #ifdef CONFIG_SMP
1023         /*
1024          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1025          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1026          * here.
1027          */
1028         next->oncpu = 1;
1029 #endif
1030 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1031         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1032 #else
1033         spin_unlock(&rq->lock);
1034 #endif
1035 }
1036
1037 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1038 {
1039 #ifdef CONFIG_SMP
1040         /*
1041          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1042          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1043          * finished.
1044          */
1045         smp_wmb();
1046         prev->oncpu = 0;
1047 #endif
1048 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1049         local_irq_enable();
1050 #endif
1051 }
1052 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1053
1054 /*
1055  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
1056  * Must be called interrupts disabled.
1057  */
1058 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1059         __acquires(rq->lock)
1060 {
1061         for (;;) {
1062                 struct rq *rq = task_rq(p);
1063                 spin_lock(&rq->lock);
1064                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1065                         return rq;
1066                 spin_unlock(&rq->lock);
1067         }
1068 }
1069
1070 /*
1071  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1072  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1073  * explicitly disabling preemption.
1074  */
1075 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1076         __acquires(rq->lock)
1077 {
1078         struct rq *rq;
1079
1080         for (;;) {
1081                 local_irq_save(*flags);
1082                 rq = task_rq(p);
1083                 spin_lock(&rq->lock);
1084                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1085                         return rq;
1086                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1087         }
1088 }
1089
1090 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1091         __releases(rq->lock)
1092 {
1093         spin_unlock(&rq->lock);
1094 }
1095
1096 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1097         __releases(rq->lock)
1098 {
1099         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1100 }
1101
1102 /*
1103  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1104  */
1105 static struct rq *this_rq_lock(void)
1106         __acquires(rq->lock)
1107 {
1108         struct rq *rq;
1109
1110         local_irq_disable();
1111         rq = this_rq();
1112         spin_lock(&rq->lock);
1113
1114         return rq;
1115 }
1116
1117 /*
1118  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
1119  */
1120 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
1121 {
1122         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1123
1124         WARN_ON(!irqs_disabled());
1125         spin_lock(&rq->lock);
1126         __update_rq_clock(rq);
1127         spin_unlock(&rq->lock);
1128         rq->clock_deep_idle_events++;
1129 }
1130 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
1131
1132 /*
1133  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
1134  */
1135 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
1136 {
1137         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1138         u64 now = sched_clock();
1139
1140         WARN_ON(!irqs_disabled());
1141         rq->idle_clock += delta_ns;
1142         /*
1143          * Override the previous timestamp and ignore all
1144          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
1145          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
1146          * rq clock:
1147          */
1148         spin_lock(&rq->lock);
1149         rq->prev_clock_raw = now;
1150         rq->clock += delta_ns;
1151         spin_unlock(&rq->lock);
1152         touch_softlockup_watchdog();
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
1155
1156 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1157
1158 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1159 {
1160         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1161 }
1162
1163 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1164 /*
1165  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1166  *
1167  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1168  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1169  * reschedule event.
1170  *
1171  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1172  * rq->lock.
1173  */
1174 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1175 {
1176         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1177 }
1178
1179 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1180 {
1181         unsigned long flags;
1182
1183         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1184         resched_task(rq->curr);
1185         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1186 }
1187
1188 enum {
1189         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1190         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1191         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1192 };
1193
1194 /*
1195  * Use hrtick when:
1196  *  - enabled by features
1197  *  - hrtimer is actually high res
1198  */
1199 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1200 {
1201         if (!sched_feat(HRTICK))
1202                 return 0;
1203         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1204                 return 0;
1205         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Called to set the hrtick timer state.
1210  *
1211  * called with rq->lock held and irqs disabled
1212  */
1213 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1214 {
1215         assert_spin_locked(&rq->lock);
1216
1217         /*
1218          * preempt at: now + delay
1219          */
1220         rq->hrtick_expire =
1221                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1222         /*
1223          * indicate we need to program the timer
1224          */
1225         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1226         if (reset)
1227                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1228
1229         /*
1230          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1231          * forced reschedule.
1232          */
1233         if (reset)
1234                 resched_hrt(rq->curr);
1235 }
1236
1237 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1238 {
1239         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1240                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Update the timer from the possible pending state.
1245  */
1246 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1247 {
1248         ktime_t time;
1249         int set, reset;
1250         unsigned long flags;
1251
1252         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1253
1254         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1255         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1256         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1257         time = rq->hrtick_expire;
1258         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1259         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1260
1261         if (set) {
1262                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1263                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1264                         resched_rq(rq);
1265         } else
1266                 hrtick_clear(rq);
1267 }
1268
1269 /*
1270  * High-resolution timer tick.
1271  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1272  */
1273 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1274 {
1275         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1276
1277         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1278
1279         spin_lock(&rq->lock);
1280         __update_rq_clock(rq);
1281         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1282         spin_unlock(&rq->lock);
1283
1284         return HRTIMER_NORESTART;
1285 }
1286
1287 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1288 {
1289         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1290         unsigned long flags;
1291
1292         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1293         rq->hrtick_flags = 0;
1294         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1295         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1296
1297         hrtick_clear(rq);
1298 }
1299
1300 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1301 {
1302         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1303         unsigned long flags;
1304
1305         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1306         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1307         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1308 }
1309
1310 static int
1311 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1312 {
1313         int cpu = (int)(long)hcpu;
1314
1315         switch (action) {
1316         case CPU_UP_CANCELED:
1317         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1318         case CPU_DOWN_PREPARE:
1319         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1320         case CPU_DEAD:
1321         case CPU_DEAD_FROZEN:
1322                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1323                 return NOTIFY_OK;
1324
1325         case CPU_UP_PREPARE:
1326         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1327         case CPU_DOWN_FAILED:
1328         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1329         case CPU_ONLINE:
1330         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1331                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1332                 return NOTIFY_OK;
1333         }
1334
1335         return NOTIFY_DONE;
1336 }
1337
1338 static void init_hrtick(void)
1339 {
1340         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1341 }
1342
1343 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1344 {
1345         rq->hrtick_flags = 0;
1346         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1347         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1348         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1349 }
1350
1351 void hrtick_resched(void)
1352 {
1353         struct rq *rq;
1354         unsigned long flags;
1355
1356         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1357                 return;
1358
1359         local_irq_save(flags);
1360         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1361         hrtick_set(rq);
1362         local_irq_restore(flags);
1363 }
1364 #else
1365 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1366 {
1367 }
1368
1369 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1370 {
1371 }
1372
1373 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1374 {
1375 }
1376
1377 void hrtick_resched(void)
1378 {
1379 }
1380
1381 static inline void init_hrtick(void)
1382 {
1383 }
1384 #endif
1385
1386 /*
1387  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1388  *
1389  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1390  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1391  * the target CPU.
1392  */
1393 #ifdef CONFIG_SMP
1394
1395 #ifndef tsk_is_polling
1396 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1397 #endif
1398
1399 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1400 {
1401         int cpu;
1402
1403         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1404
1405         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1406                 return;
1407
1408         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1409
1410         cpu = task_cpu(p);
1411         if (cpu == smp_processor_id())
1412                 return;
1413
1414         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1415         smp_mb();
1416         if (!tsk_is_polling(p))
1417                 smp_send_reschedule(cpu);
1418 }
1419
1420 static void resched_cpu(int cpu)
1421 {
1422         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1423         unsigned long flags;
1424
1425         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1426                 return;
1427         resched_task(cpu_curr(cpu));
1428         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1429 }
1430
1431 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1432 /*
1433  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1434  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1435  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1436  * idle system the next event might even be infinite time into the
1437  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1438  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1439  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1440  * wheel for the next timer event.
1441  */
1442 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1443 {
1444         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1445
1446         if (cpu == smp_processor_id())
1447                 return;
1448
1449         /*
1450          * This is safe, as this function is called with the timer
1451          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1452          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1453          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1454          * timer into account automatically.
1455          */
1456         if (rq->curr != rq->idle)
1457                 return;
1458
1459         /*
1460          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1461          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1462          * idle task through an additional NOOP schedule()
1463          */
1464         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1465
1466         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1467         smp_mb();
1468         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1469                 smp_send_reschedule(cpu);
1470 }
1471 #endif
1472
1473 #else
1474 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1475 {
1476         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1477         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1478 }
1479 #endif
1480
1481 #if BITS_PER_LONG == 32
1482 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1483 #else
1484 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1485 #endif
1486
1487 #define WMULT_SHIFT     32
1488
1489 /*
1490  * Shift right and round:
1491  */
1492 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1493
1494 /*
1495  * delta *= weight / lw
1496  */
1497 static unsigned long
1498 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1499                 struct load_weight *lw)
1500 {
1501         u64 tmp;
1502
1503         if (!lw->inv_weight)
1504                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1505
1506         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1507         /*
1508          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1509          */
1510         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1511                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1512                         WMULT_SHIFT/2);
1513         else
1514                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1515
1516         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1517 }
1518
1519 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1520 {
1521         lw->weight += inc;
1522         lw->inv_weight = 0;
1523 }
1524
1525 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1526 {
1527         lw->weight -= dec;
1528         lw->inv_weight = 0;
1529 }
1530
1531 /*
1532  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1533  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1534  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1535  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1536  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1537  * slice expiry etc.
1538  */
1539
1540 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1541 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1542
1543 /*
1544  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1545  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1546  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1547  * that remained on nice 0.
1548  *
1549  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1550  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1551  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1552  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1553  * the relative distance between them is ~25%.)
1554  */
1555 static const int prio_to_weight[40] = {
1556  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1557  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1558  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1559  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1560  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1561  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1562  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1563  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1564 };
1565
1566 /*
1567  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1568  *
1569  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1570  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1571  * into multiplications:
1572  */
1573 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1574  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1575  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1576  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1577  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1578  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1579  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1580  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1581  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1582 };
1583
1584 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1585
1586 /*
1587  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1588  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1589  * structures to the load-balancing proper:
1590  */
1591 struct rq_iterator {
1592         void *arg;
1593         struct task_struct *(*start)(void *);
1594         struct task_struct *(*next)(void *);
1595 };
1596
1597 #ifdef CONFIG_SMP
1598 static unsigned long
1599 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1600               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1601               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1602               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1603
1604 static int
1605 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1606                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1607                    struct rq_iterator *iterator);
1608 #endif
1609
1610 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1611 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1612 #else
1613 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1614 #endif
1615
1616 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1617 {
1618         update_load_add(&rq->load, load);
1619 }
1620
1621 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1622 {
1623         update_load_sub(&rq->load, load);
1624 }
1625
1626 #ifdef CONFIG_SMP
1627 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1628 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1629 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1630 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1631
1632 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1633
1634 /*
1635  * Group load balancing.
1636  *
1637  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1638  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1639  *
1640  *         root          1 - thread
1641  *         / | \         A - group
1642  *        A  1  B
1643  *       /|\   / \
1644  *      C 2 D 3   4
1645  *      |   |
1646  *      5   6
1647  *
1648  * load:
1649  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1650  *    which equals 1/9-th of the total load.
1651  *
1652  * shares:
1653  *    The weight of this group on the selected cpus.
1654  *
1655  * rq_weight:
1656  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1657  *    B would get 2.
1658  *
1659  * task_weight:
1660  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1661  *    get 1, B gets 2.
1662  */
1663
1664 static inline struct aggregate_struct *
1665 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1666 {
1667         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1668 }
1669
1670 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1671
1672 /*
1673  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1674  * leaving it for the final time.
1675  */
1676 static
1677 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1678                          struct sched_domain *sd)
1679 {
1680         struct task_group *parent, *child;
1681
1682         rcu_read_lock();
1683         parent = &root_task_group;
1684 down:
1685         (*down)(parent, sd);
1686         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1687                 parent = child;
1688                 goto down;
1689
1690 up:
1691                 continue;
1692         }
1693         (*up)(parent, sd);
1694
1695         child = parent;
1696         parent = parent->parent;
1697         if (parent)
1698                 goto up;
1699         rcu_read_unlock();
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1704  */
1705 static
1706 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1707 {
1708         unsigned long rq_weight = 0;
1709         unsigned long task_weight = 0;
1710         int i;
1711
1712         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1713                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1714                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1715         }
1716
1717         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1718         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1719 }
1720
1721 /*
1722  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1723  */
1724 static
1725 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1726 {
1727         unsigned long shares = 0;
1728         int i;
1729
1730         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1731                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1732
1733         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1734                 shares = tg->shares;
1735
1736         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1741  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1742  */
1743 static
1744 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1745 {
1746         unsigned long load;
1747
1748         if (!tg->parent) {
1749                 int i;
1750
1751                 load = 0;
1752                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1753                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1754
1755         } else {
1756                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1757
1758                 /*
1759                  * shares is our weight in the parent's rq so
1760                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1761                  */
1762                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1763                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1764         }
1765
1766         aggregate(tg, sd)->load = load;
1767 }
1768
1769 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1770
1771 /*
1772  * Calculate and set the cpu's group shares.
1773  */
1774 static void
1775 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1776                           int tcpu)
1777 {
1778         int boost = 0;
1779         unsigned long shares;
1780         unsigned long rq_weight;
1781
1782         if (!tg->se[tcpu])
1783                 return;
1784
1785         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1786
1787         /*
1788          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1789          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1790          * get delayed by group starvation.
1791          */
1792         if (!rq_weight) {
1793                 boost = 1;
1794                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1795         }
1796
1797         /*
1798          *           \Sum shares * rq_weight
1799          * shares =  -----------------------
1800          *               \Sum rq_weight
1801          *
1802          */
1803         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1804         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1805
1806         /*
1807          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1808          */
1809         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1810
1811         if (shares < MIN_SHARES)
1812                 shares = MIN_SHARES;
1813         else if (shares > MAX_SHARES)
1814                 shares = MAX_SHARES;
1815
1816         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1817 }
1818
1819 /*
1820  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1821  * task went to.
1822  */
1823 static void
1824 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1825                     int scpu, int dcpu)
1826 {
1827         unsigned long shares;
1828
1829         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1830
1831         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1832         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1833
1834         /*
1835          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1836          * above redistribution.
1837          */
1838         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1839         if (shares)
1840                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1845  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1846  */
1847 static void
1848 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1849                   int scpu, int dcpu)
1850 {
1851         while (tg) {
1852                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1853                 tg = tg->parent;
1854         }
1855 }
1856
1857 static
1858 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1859 {
1860         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1861         int i;
1862
1863         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1864                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1865                 unsigned long flags;
1866
1867                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1868                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1869                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1870         }
1871
1872         aggregate_group_shares(tg, sd);
1873
1874         /*
1875          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1876          * above redistribution.
1877          */
1878         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1879         if (shares) {
1880                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1881                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1882         }
1883 }
1884
1885 /*
1886  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1887  * while walking down the tree.
1888  */
1889 static
1890 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1891 {
1892         aggregate_group_weight(tg, sd);
1893         aggregate_group_shares(tg, sd);
1894         aggregate_group_load(tg, sd);
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1899  */
1900 static
1901 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1902 {
1903         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1904 }
1905
1906 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1907
1908 static void __init init_aggregate(void)
1909 {
1910         int i;
1911
1912         for_each_possible_cpu(i)
1913                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1914 }
1915
1916 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1917 {
1918         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1919                 return 0;
1920
1921         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1922         return 1;
1923 }
1924
1925 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1926 {
1927         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1928 }
1929
1930 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1931 {
1932         cfs_rq->shares = shares;
1933 }
1934
1935 #else
1936
1937 static inline void init_aggregate(void)
1938 {
1939 }
1940
1941 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1942 {
1943         return 0;
1944 }
1945
1946 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1947 {
1948 }
1949 #endif
1950
1951 #else /* CONFIG_SMP */
1952
1953 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1954 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1955 {
1956 }
1957 #endif
1958
1959 #endif /* CONFIG_SMP */
1960
1961 #include "sched_stats.h"
1962 #include "sched_idletask.c"
1963 #include "sched_fair.c"
1964 #include "sched_rt.c"
1965 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1966 # include "sched_debug.c"
1967 #endif
1968
1969 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1970
1971 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1972 {
1973         rq->nr_running++;
1974 }
1975
1976 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1977 {
1978         rq->nr_running--;
1979 }
1980
1981 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1982 {
1983         if (task_has_rt_policy(p)) {
1984                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1985                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1986                 return;
1987         }
1988
1989         /*
1990          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1991          */
1992         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1993                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1994                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1995                 return;
1996         }
1997
1998         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1999         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
2000 }
2001
2002 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2003 {
2004         sched_info_queued(p);
2005         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
2006         p->se.on_rq = 1;
2007 }
2008
2009 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2010 {
2011         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
2012         p->se.on_rq = 0;
2013 }
2014
2015 /*
2016  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2017  */
2018 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2019 {
2020         return p->static_prio;
2021 }
2022
2023 /*
2024  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2025  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2026  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2027  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2028  * estimator recalculates.
2029  */
2030 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2031 {
2032         int prio;
2033
2034         if (task_has_rt_policy(p))
2035                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2036         else
2037                 prio = __normal_prio(p);
2038         return prio;
2039 }
2040
2041 /*
2042  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2043  * taken into account by the scheduler. This value might
2044  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2045  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2046  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2047  */
2048 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2049 {
2050         p->normal_prio = normal_prio(p);
2051         /*
2052          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2053          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2054          * to the normal priority:
2055          */
2056         if (!rt_prio(p->prio))
2057                 return p->normal_prio;
2058         return p->prio;
2059 }
2060
2061 /*
2062  * activate_task - move a task to the runqueue.
2063  */
2064 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2065 {
2066         if (task_contributes_to_load(p))
2067                 rq->nr_uninterruptible--;
2068
2069         enqueue_task(rq, p, wakeup);
2070         inc_nr_running(rq);
2071 }
2072
2073 /*
2074  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
2075  */
2076 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2077 {
2078         if (task_contributes_to_load(p))
2079                 rq->nr_uninterruptible++;
2080
2081         dequeue_task(rq, p, sleep);
2082         dec_nr_running(rq);
2083 }
2084
2085 /**
2086  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2087  * @p: the task in question.
2088  */
2089 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2090 {
2091         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2092 }
2093
2094 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2095 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2096 {
2097         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2098 }
2099
2100 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2101 {
2102         set_task_rq(p, cpu);
2103 #ifdef CONFIG_SMP
2104         /*
2105          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
2106          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
2107          * per-task data have been completed by this moment.
2108          */
2109         smp_wmb();
2110         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
2111 #endif
2112 }
2113
2114 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2115                                        const struct sched_class *prev_class,
2116                                        int oldprio, int running)
2117 {
2118         if (prev_class != p->sched_class) {
2119                 if (prev_class->switched_from)
2120                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2121                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2122         } else
2123                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2124 }
2125
2126 #ifdef CONFIG_SMP
2127
2128 /*
2129  * Is this task likely cache-hot:
2130  */
2131 static int
2132 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2133 {
2134         s64 delta;
2135
2136         /*
2137          * Buddy candidates are cache hot:
2138          */
2139         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2140                 return 1;
2141
2142         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2143                 return 0;
2144
2145         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2146                 return 1;
2147         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2148                 return 0;
2149
2150         delta = now - p->se.exec_start;
2151
2152         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2153 }
2154
2155
2156 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2157 {
2158         int old_cpu = task_cpu(p);
2159         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2160         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2161                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2162         u64 clock_offset;
2163
2164         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2165
2166 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2167         if (p->se.wait_start)
2168                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2169         if (p->se.sleep_start)
2170                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2171         if (p->se.block_start)
2172                 p->se.block_start -= clock_offset;
2173         if (old_cpu != new_cpu) {
2174                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2175                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2176                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2177         }
2178 #endif
2179         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2180                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2181
2182         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2183 }
2184
2185 struct migration_req {
2186         struct list_head list;
2187
2188         struct task_struct *task;
2189         int dest_cpu;
2190
2191         struct completion done;
2192 };
2193
2194 /*
2195  * The task's runqueue lock must be held.
2196  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2197  */
2198 static int
2199 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2200 {
2201         struct rq *rq = task_rq(p);
2202
2203         /*
2204          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2205          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2206          */
2207         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2208                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2209                 return 0;
2210         }
2211
2212         init_completion(&req->done);
2213         req->task = p;
2214         req->dest_cpu = dest_cpu;
2215         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2216
2217         return 1;
2218 }
2219
2220 /*
2221  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2222  *
2223  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2224  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2225  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2226  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2227  * waiting to become inactive.
2228  */
2229 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2230 {
2231         unsigned long flags;
2232         int running, on_rq;
2233         struct rq *rq;
2234
2235         for (;;) {
2236                 /*
2237                  * We do the initial early heuristics without holding
2238                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2239                  * the runqueue lock when things look like they will
2240                  * work out!
2241                  */
2242                 rq = task_rq(p);
2243
2244                 /*
2245                  * If the task is actively running on another CPU
2246                  * still, just relax and busy-wait without holding
2247                  * any locks.
2248                  *
2249                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2250                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2251                  * But we don't care, since "task_running()" will
2252                  * return false if the runqueue has changed and p
2253                  * is actually now running somewhere else!
2254                  */
2255                 while (task_running(rq, p))
2256                         cpu_relax();
2257
2258                 /*
2259                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2260                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2261                  * just go back and repeat.
2262                  */
2263                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2264                 running = task_running(rq, p);
2265                 on_rq = p->se.on_rq;
2266                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2267
2268                 /*
2269                  * Was it really running after all now that we
2270                  * checked with the proper locks actually held?
2271                  *
2272                  * Oops. Go back and try again..
2273                  */
2274                 if (unlikely(running)) {
2275                         cpu_relax();
2276                         continue;
2277                 }
2278
2279                 /*
2280                  * It's not enough that it's not actively running,
2281                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2282                  * preempted!
2283                  *
2284                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2285                  * running right now), it's preempted, and we should
2286                  * yield - it could be a while.
2287                  */
2288                 if (unlikely(on_rq)) {
2289                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2290                         continue;
2291                 }
2292
2293                 /*
2294                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2295                  * runnable, which means that it will never become
2296                  * running in the future either. We're all done!
2297                  */
2298                 break;
2299         }
2300 }
2301
2302 /***
2303  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2304  * @p: the to-be-kicked thread
2305  *
2306  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2307  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2308  *
2309  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2310  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2311  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2312  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2313  * achieved as well.
2314  */
2315 void kick_process(struct task_struct *p)
2316 {
2317         int cpu;
2318
2319         preempt_disable();
2320         cpu = task_cpu(p);
2321         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2322                 smp_send_reschedule(cpu);
2323         preempt_enable();
2324 }
2325
2326 /*
2327  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2328  * according to the scheduling class and "nice" value.
2329  *
2330  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2331  * balance conservatively.
2332  */
2333 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2334 {
2335         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2336         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2337
2338         if (type == 0)
2339                 return total;
2340
2341         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2342 }
2343
2344 /*
2345  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2346  * according to the scheduling class and "nice" value.
2347  */
2348 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2349 {
2350         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2351         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2352
2353         if (type == 0)
2354                 return total;
2355
2356         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2357 }
2358
2359 /*
2360  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2361  */
2362 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2363 {
2364         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2365         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2366         unsigned long n = rq->nr_running;
2367
2368         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2369 }
2370
2371 /*
2372  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2373  * domain.
2374  */
2375 static struct sched_group *
2376 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2377 {
2378         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2379         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2380         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2381         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2382
2383         do {
2384                 unsigned long load, avg_load;
2385                 int local_group;
2386                 int i;
2387
2388                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2389                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2390                         continue;
2391
2392                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2393
2394                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2395                 avg_load = 0;
2396
2397                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2398                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2399                         if (local_group)
2400                                 load = source_load(i, load_idx);
2401                         else
2402                                 load = target_load(i, load_idx);
2403
2404                         avg_load += load;
2405                 }
2406
2407                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2408                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2409                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2410
2411                 if (local_group) {
2412                         this_load = avg_load;
2413                         this = group;
2414                 } else if (avg_load < min_load) {
2415                         min_load = avg_load;
2416                         idlest = group;
2417                 }
2418         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2419
2420         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2421                 return NULL;
2422         return idlest;
2423 }
2424
2425 /*
2426  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2427  */
2428 static int
2429 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2430                 cpumask_t *tmp)
2431 {
2432         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2433         int idlest = -1;
2434         int i;
2435
2436         /* Traverse only the allowed CPUs */
2437         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2438
2439         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2440                 load = weighted_cpuload(i);
2441
2442                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2443                         min_load = load;
2444                         idlest = i;
2445                 }
2446         }
2447
2448         return idlest;
2449 }
2450
2451 /*
2452  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2453  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2454  * SD_BALANCE_EXEC.
2455  *
2456  * Balance, ie. select the least loaded group.
2457  *
2458  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2459  *
2460  * preempt must be disabled.
2461  */
2462 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2463 {
2464         struct task_struct *t = current;
2465         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2466
2467         for_each_domain(cpu, tmp) {
2468                 /*
2469                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2470                  */
2471                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2472                         break;
2473                 if (tmp->flags & flag)
2474                         sd = tmp;
2475         }
2476
2477         while (sd) {
2478                 cpumask_t span, tmpmask;
2479                 struct sched_group *group;
2480                 int new_cpu, weight;
2481
2482                 if (!(sd->flags & flag)) {
2483                         sd = sd->child;
2484                         continue;
2485                 }
2486
2487                 span = sd->span;
2488                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2489                 if (!group) {
2490                         sd = sd->child;
2491                         continue;
2492                 }
2493
2494                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2495                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2496                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2497                         sd = sd->child;
2498                         continue;
2499                 }
2500
2501                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2502                 cpu = new_cpu;
2503                 sd = NULL;
2504                 weight = cpus_weight(span);
2505                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2506                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2507                                 break;
2508                         if (tmp->flags & flag)
2509                                 sd = tmp;
2510                 }
2511                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2512         }
2513
2514         return cpu;
2515 }
2516
2517 #endif /* CONFIG_SMP */
2518
2519 /***
2520  * try_to_wake_up - wake up a thread
2521  * @p: the to-be-woken-up thread
2522  * @state: the mask of task states that can be woken
2523  * @sync: do a synchronous wakeup?
2524  *
2525  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2526  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2527  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2528  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2529  * runnable without the overhead of this.
2530  *
2531  * returns failure only if the task is already active.
2532  */
2533 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2534 {
2535         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2536         unsigned long flags;
2537         long old_state;
2538         struct rq *rq;
2539
2540         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2541                 sync = 0;
2542
2543         smp_wmb();
2544         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2545         old_state = p->state;
2546         if (!(old_state & state))
2547                 goto out;
2548
2549         if (p->se.on_rq)
2550                 goto out_running;
2551
2552         cpu = task_cpu(p);
2553         orig_cpu = cpu;
2554         this_cpu = smp_processor_id();
2555
2556 #ifdef CONFIG_SMP
2557         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2558                 goto out_activate;
2559
2560         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2561         if (cpu != orig_cpu) {
2562                 set_task_cpu(p, cpu);
2563                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2564                 /* might preempt at this point */
2565                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2566                 old_state = p->state;
2567                 if (!(old_state & state))
2568                         goto out;
2569                 if (p->se.on_rq)
2570                         goto out_running;
2571
2572                 this_cpu = smp_processor_id();
2573                 cpu = task_cpu(p);
2574         }
2575
2576 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2577         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2578         if (cpu == this_cpu)
2579                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2580         else {
2581                 struct sched_domain *sd;
2582                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2583                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2584                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2585                                 break;
2586                         }
2587                 }
2588         }
2589 #endif
2590
2591 out_activate:
2592 #endif /* CONFIG_SMP */
2593         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2594         if (sync)
2595                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2596         if (orig_cpu != cpu)
2597                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2598         if (cpu == this_cpu)
2599                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2600         else
2601                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2602         update_rq_clock(rq);
2603         activate_task(rq, p, 1);
2604         success = 1;
2605
2606 out_running:
2607         check_preempt_curr(rq, p);
2608
2609         p->state = TASK_RUNNING;
2610 #ifdef CONFIG_SMP
2611         if (p->sched_class->task_wake_up)
2612                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2613 #endif
2614 out:
2615         task_rq_unlock(rq, &flags);
2616
2617         return success;
2618 }
2619
2620 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2621 {
2622         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2623 }
2624 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2625
2626 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2627 {
2628         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2629 }
2630
2631 /*
2632  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2633  * p is forked by current.
2634  *
2635  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2636  */
2637 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2638 {
2639         p->se.exec_start                = 0;
2640         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2641         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2642         p->se.last_wakeup               = 0;
2643         p->se.avg_overlap               = 0;
2644
2645 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2646         p->se.wait_start                = 0;
2647         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2648         p->se.sleep_start               = 0;
2649         p->se.block_start               = 0;
2650         p->se.sleep_max                 = 0;
2651         p->se.block_max                 = 0;
2652         p->se.exec_max                  = 0;
2653         p->se.slice_max                 = 0;
2654         p->se.wait_max                  = 0;
2655 #endif
2656
2657         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2658         p->se.on_rq = 0;
2659         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2660
2661 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2662         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2663 #endif
2664
2665         /*
2666          * We mark the process as running here, but have not actually
2667          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2668          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2669          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2670          */
2671         p->state = TASK_RUNNING;
2672 }
2673
2674 /*
2675  * fork()/clone()-time setup:
2676  */
2677 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2678 {
2679         int cpu = get_cpu();
2680
2681         __sched_fork(p);
2682
2683 #ifdef CONFIG_SMP
2684         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2685 #endif
2686         set_task_cpu(p, cpu);
2687
2688         /*
2689          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2690          */
2691         p->prio = current->normal_prio;
2692         if (!rt_prio(p->prio))
2693                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2694
2695 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2696         if (likely(sched_info_on()))
2697                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2698 #endif
2699 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2700         p->oncpu = 0;
2701 #endif
2702 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2703         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2704         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2705 #endif
2706         put_cpu();
2707 }
2708
2709 /*
2710  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2711  *
2712  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2713  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2714  * on the runqueue and wakes it.
2715  */
2716 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2717 {
2718         unsigned long flags;
2719         struct rq *rq;
2720
2721         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2722         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2723         update_rq_clock(rq);
2724
2725         p->prio = effective_prio(p);
2726
2727         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2728                 activate_task(rq, p, 0);
2729         } else {
2730                 /*
2731                  * Let the scheduling class do new task startup
2732                  * management (if any):
2733                  */
2734                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2735                 inc_nr_running(rq);
2736         }
2737         check_preempt_curr(rq, p);
2738 #ifdef CONFIG_SMP
2739         if (p->sched_class->task_wake_up)
2740                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2741 #endif
2742         task_rq_unlock(rq, &flags);
2743 }
2744
2745 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2746
2747 /**
2748  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2749  * @notifier: notifier struct to register
2750  */
2751 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2752 {
2753         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2754 }
2755 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2756
2757 /**
2758  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2759  * @notifier: notifier struct to unregister
2760  *
2761  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2762  */
2763 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2764 {
2765         hlist_del(&notifier->link);
2766 }
2767 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2768
2769 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2770 {
2771         struct preempt_notifier *notifier;
2772         struct hlist_node *node;
2773
2774         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2775                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2776 }
2777
2778 static void
2779 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2780                                  struct task_struct *next)
2781 {
2782         struct preempt_notifier *notifier;
2783         struct hlist_node *node;
2784
2785         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2786                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2787 }
2788
2789 #else
2790
2791 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2792 {
2793 }
2794
2795 static void
2796 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2797                                  struct task_struct *next)
2798 {
2799 }
2800
2801 #endif
2802
2803 /**
2804  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2805  * @rq: the runqueue preparing to switch
2806  * @prev: the current task that is being switched out
2807  * @next: the task we are going to switch to.
2808  *
2809  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2810  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2811  * switch.
2812  *
2813  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2814  * hooks.
2815  */
2816 static inline void
2817 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2818                     struct task_struct *next)
2819 {
2820         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2821         prepare_lock_switch(rq, next);
2822         prepare_arch_switch(next);
2823 }
2824
2825 /**
2826  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2827  * @rq: runqueue associated with task-switch
2828  * @prev: the thread we just switched away from.
2829  *
2830  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2831  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2832  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2833  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2834  *
2835  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2836  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2837  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2838  * details.)
2839  */
2840 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2841         __releases(rq->lock)
2842 {
2843         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2844         long prev_state;
2845
2846         rq->prev_mm = NULL;
2847
2848         /*
2849          * A task struct has one reference for the use as "current".
2850          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2851          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2852          * the scheduled task must drop that reference.
2853          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2854          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2855          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2856          * be dropped twice.
2857          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2858          */
2859         prev_state = prev->state;
2860         finish_arch_switch(prev);
2861         finish_lock_switch(rq, prev);
2862 #ifdef CONFIG_SMP
2863         if (current->sched_class->post_schedule)
2864                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2865 #endif
2866
2867         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2868         if (mm)
2869                 mmdrop(mm);
2870         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2871                 /*
2872                  * Remove function-return probe instances associated with this
2873                  * task and put them back on the free list.
2874                  */
2875                 kprobe_flush_task(prev);
2876                 put_task_struct(prev);
2877         }
2878 }
2879
2880 /**
2881  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2882  * @prev: the thread we just switched away from.
2883  */
2884 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2885         __releases(rq->lock)
2886 {
2887         struct rq *rq = this_rq();
2888
2889         finish_task_switch(rq, prev);
2890 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2891         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2892         preempt_enable();
2893 #endif
2894         if (current->set_child_tid)
2895                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2896 }
2897
2898 /*
2899  * context_switch - switch to the new MM and the new
2900  * thread's register state.
2901  */
2902 static inline void
2903 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2904                struct task_struct *next)
2905 {
2906         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2907
2908         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2909         mm = next->mm;
2910         oldmm = prev->active_mm;
2911         /*
2912          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2913          * combine the page table reload and the switch backend into
2914          * one hypercall.
2915          */
2916         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2917
2918         if (unlikely(!mm)) {
2919                 next->active_mm = oldmm;
2920                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2921                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2922         } else
2923                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2924
2925         if (unlikely(!prev->mm)) {
2926                 prev->active_mm = NULL;
2927                 rq->prev_mm = oldmm;
2928         }
2929         /*
2930          * Since the runqueue lock will be released by the next
2931          * task (which is an invalid locking op but in the case
2932          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2933          * do an early lockdep release here:
2934          */
2935 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2936         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2937 #endif
2938
2939         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2940         switch_to(prev, next, prev);
2941
2942         barrier();
2943         /*
2944          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2945          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2946          * frame will be invalid.
2947          */
2948         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2949 }
2950
2951 /*
2952  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2953  *
2954  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2955  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2956  * number of context switches performed since bootup.
2957  */
2958 unsigned long nr_running(void)
2959 {
2960         unsigned long i, sum = 0;
2961
2962         for_each_online_cpu(i)
2963                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2964
2965         return sum;
2966 }
2967
2968 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2969 {
2970         unsigned long i, sum = 0;
2971
2972         for_each_possible_cpu(i)
2973                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2974
2975         /*
2976          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2977          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2978          */
2979         if (unlikely((long)sum < 0))
2980                 sum = 0;
2981
2982         return sum;
2983 }
2984
2985 unsigned long long nr_context_switches(void)
2986 {
2987         int i;
2988         unsigned long long sum = 0;
2989
2990         for_each_possible_cpu(i)
2991                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2992
2993         return sum;
2994 }
2995
2996 unsigned long nr_iowait(void)
2997 {
2998         unsigned long i, sum = 0;
2999
3000         for_each_possible_cpu(i)
3001                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3002
3003         return sum;
3004 }
3005
3006 unsigned long nr_active(void)
3007 {
3008         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
3009
3010         for_each_online_cpu(i) {
3011                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
3012                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3013         }
3014
3015         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
3016                 uninterruptible = 0;
3017
3018         return running + uninterruptible;
3019 }
3020
3021 /*
3022  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3023  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3024  */
3025 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3026 {
3027         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3028         int i, scale;
3029
3030         this_rq->nr_load_updates++;
3031
3032         /* Update our load: */
3033         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3034                 unsigned long old_load, new_load;
3035
3036                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3037
3038                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3039                 new_load = this_load;
3040                 /*
3041                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3042                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3043                  * example.
3044                  */
3045                 if (new_load > old_load)
3046                         new_load += scale-1;
3047                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3048         }
3049 }
3050
3051 #ifdef CONFIG_SMP
3052
3053 /*
3054  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3055  *
3056  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3057  * you need to do so manually before calling.
3058  */
3059 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3060         __acquires(rq1->lock)
3061         __acquires(rq2->lock)
3062 {
3063         BUG_ON(!irqs_disabled());
3064         if (rq1 == rq2) {
3065                 spin_lock(&rq1->lock);
3066                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3067         } else {
3068                 if (rq1 < rq2) {
3069                         spin_lock(&rq1->lock);
3070                         spin_lock(&rq2->lock);
3071                 } else {
3072                         spin_lock(&rq2->lock);
3073                         spin_lock(&rq1->lock);
3074                 }
3075         }
3076         update_rq_clock(rq1);
3077         update_rq_clock(rq2);
3078 }
3079
3080 /*
3081  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3082  *
3083  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3084  * you need to do so manually after calling.
3085  */
3086 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3087         __releases(rq1->lock)
3088         __releases(rq2->lock)
3089 {
3090         spin_unlock(&rq1->lock);
3091         if (rq1 != rq2)
3092                 spin_unlock(&rq2->lock);
3093         else
3094                 __release(rq2->lock);
3095 }
3096
3097 /*
3098  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
3099  */
3100 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
3101         __releases(this_rq->lock)
3102         __acquires(busiest->lock)
3103         __acquires(this_rq->lock)
3104 {
3105         int ret = 0;
3106
3107         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
3108                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
3109                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3110                 BUG_ON(1);
3111         }
3112         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
3113                 if (busiest < this_rq) {
3114                         spin_unlock(&this_rq->lock);
3115                         spin_lock(&busiest->lock);
3116                         spin_lock(&this_rq->lock);
3117                         ret = 1;
3118                 } else
3119                         spin_lock(&busiest->lock);
3120         }
3121         return ret;
3122 }
3123
3124 /*
3125  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3126  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3127  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3128  * the cpu_allowed mask is restored.
3129  */
3130 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3131 {
3132         struct migration_req req;
3133         unsigned long flags;
3134         struct rq *rq;
3135
3136         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3137         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3138             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3139                 goto out;
3140
3141         /* force the process onto the specified CPU */
3142         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3143                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3144                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3145
3146                 get_task_struct(mt);
3147                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3148                 wake_up_process(mt);
3149                 put_task_struct(mt);
3150                 wait_for_completion(&req.done);
3151
3152                 return;
3153         }
3154 out:
3155         task_rq_unlock(rq, &flags);
3156 }
3157
3158 /*
3159  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3160  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3161  */
3162 void sched_exec(void)
3163 {
3164         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3165         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3166         put_cpu();
3167         if (new_cpu != this_cpu)
3168                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3169 }
3170
3171 /*
3172  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3173  * Both runqueues must be locked.
3174  */
3175 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3176                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3177 {
3178         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3179         set_task_cpu(p, this_cpu);
3180         activate_task(this_rq, p, 0);
3181         /*
3182          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3183          * to be always true for them.
3184          */
3185         check_preempt_curr(this_rq, p);
3186 }
3187
3188 /*
3189  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3190  */
3191 static
3192 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3193                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3194                      int *all_pinned)
3195 {
3196         /*
3197          * We do not migrate tasks that are:
3198          * 1) running (obviously), or
3199          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3200          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3201          */
3202         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3203                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3204                 return 0;
3205         }
3206         *all_pinned = 0;
3207
3208         if (task_running(rq, p)) {
3209                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3210                 return 0;
3211         }
3212
3213         /*
3214          * Aggressive migration if:
3215          * 1) task is cache cold, or
3216          * 2) too many balance attempts have failed.
3217          */
3218
3219         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3220                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3221 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3222                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3223                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3224                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3225                 }
3226 #endif
3227                 return 1;
3228         }
3229
3230         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3231                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3232                 return 0;
3233         }
3234         return 1;
3235 }
3236
3237 static unsigned long
3238 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3239               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3240               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3241               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3242 {
3243         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3244         struct task_struct *p;
3245         long rem_load_move = max_load_move;
3246
3247         if (max_load_move == 0)
3248                 goto out;
3249
3250         pinned = 1;
3251
3252         /*
3253          * Start the load-balancing iterator:
3254          */
3255         p = iterator->start(iterator->arg);
3256 next:
3257         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3258                 goto out;
3259         /*
3260          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3261          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3262          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3263          */
3264         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3265                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3266         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3267             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3268                 p = iterator->next(iterator->arg);
3269                 goto next;
3270         }
3271
3272         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3273         pulled++;
3274         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3275
3276         /*
3277          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3278          */
3279         if (rem_load_move > 0) {
3280                 if (p->prio < *this_best_prio)
3281                         *this_best_prio = p->prio;
3282                 p = iterator->next(iterator->arg);
3283                 goto next;
3284         }
3285 out:
3286         /*
3287          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3288          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3289          * inside pull_task().
3290          */
3291         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3292
3293         if (all_pinned)
3294                 *all_pinned = pinned;
3295
3296         return max_load_move - rem_load_move;
3297 }
3298
3299 /*
3300  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3301  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3302  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3303  *
3304  * Called with both runqueues locked.
3305  */
3306 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3307                       unsigned long max_load_move,
3308                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3309                       int *all_pinned)
3310 {
3311         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3312         unsigned long total_load_moved = 0;
3313         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3314
3315         do {
3316                 total_load_moved +=
3317                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3318                                 max_load_move - total_load_moved,
3319                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3320                 class = class->next;
3321         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3322
3323         return total_load_moved > 0;
3324 }
3325
3326 static int
3327 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3328                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3329                    struct rq_iterator *iterator)
3330 {
3331         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3332         int pinned = 0;
3333
3334         while (p) {
3335                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3336                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3337                         /*
3338                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3339                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3340                          * stats here rather than inside pull_task().
3341                          */
3342                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3343
3344                         return 1;
3345                 }
3346                 p = iterator->next(iterator->arg);
3347         }
3348
3349         return 0;
3350 }
3351
3352 /*
3353  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3354  * part of active balancing operations within "domain".
3355  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3356  *
3357  * Called with both runqueues locked.
3358  */
3359 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3360                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3361 {
3362         const struct sched_class *class;
3363
3364         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3365                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3366                         return 1;
3367
3368         return 0;
3369 }
3370
3371 /*
3372  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3373  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3374  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3375  */
3376 static struct sched_group *
3377 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3378                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3379                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3380 {
3381         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3382         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3383         unsigned long max_pull;
3384         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3385         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3386         int load_idx, group_imb = 0;
3387 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3388         int power_savings_balance = 1;
3389         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3390         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3391         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3392 #endif
3393
3394         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3395         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3396         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3397         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3398                 load_idx = sd->busy_idx;
3399         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3400                 load_idx = sd->newidle_idx;
3401         else
3402                 load_idx = sd->idle_idx;
3403
3404         do {
3405                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3406                 int local_group;
3407                 int i;
3408                 int __group_imb = 0;
3409                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3410                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3411
3412                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3413
3414                 if (local_group)
3415                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3416
3417                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3418                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3419                 max_cpu_load = 0;
3420                 min_cpu_load = ~0UL;
3421
3422                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3423                         struct rq *rq;
3424
3425                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3426                                 continue;
3427
3428                         rq = cpu_rq(i);
3429
3430                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3431                                 *sd_idle = 0;
3432
3433                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3434                         if (local_group) {
3435                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3436                                         first_idle_cpu = 1;
3437                                         balance_cpu = i;
3438                                 }
3439
3440                                 load = target_load(i, load_idx);
3441                         } else {
3442                                 load = source_load(i, load_idx);
3443                                 if (load > max_cpu_load)
3444                                         max_cpu_load = load;
3445                                 if (min_cpu_load > load)
3446                                         min_cpu_load = load;
3447                         }
3448
3449                         avg_load += load;
3450                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3451                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3452                 }
3453
3454                 /*
3455                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3456                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3457                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3458                  * to do the newly idle load balance.
3459                  */
3460                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3461                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3462                         *balance = 0;
3463                         goto ret;
3464                 }
3465
3466                 total_load += avg_load;
3467                 total_pwr += group->__cpu_power;
3468
3469                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3470                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3471                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3472
3473                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3474                         __group_imb = 1;
3475
3476                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3477
3478                 if (local_group) {
3479                         this_load = avg_load;
3480                         this = group;
3481                         this_nr_running = sum_nr_running;
3482                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3483                 } else if (avg_load > max_load &&
3484                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3485                         max_load = avg_load;
3486                         busiest = group;
3487                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3488                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3489                         group_imb = __group_imb;
3490                 }
3491
3492 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3493                 /*
3494                  * Busy processors will not participate in power savings
3495                  * balance.
3496                  */
3497                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3498                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3499                         goto group_next;
3500
3501                 /*
3502                  * If the local group is idle or completely loaded
3503                  * no need to do power savings balance at this domain
3504                  */
3505                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3506                                     !this_nr_running))
3507                         power_savings_balance = 0;
3508
3509                 /*
3510                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3511                  * don't include that group in power savings calculations
3512                  */
3513                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3514                     || !sum_nr_running)
3515                         goto group_next;
3516
3517                 /*
3518                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3519                  * This is the group from where we need to pick up the load
3520                  * for saving power
3521                  */
3522                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3523                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3524                      first_cpu(group->cpumask) <
3525                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3526                         group_min = group;
3527                         min_nr_running = sum_nr_running;
3528                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3529                                                 sum_nr_running;
3530                 }
3531
3532                 /*
3533                  * Calculate the group which is almost near its
3534                  * capacity but still has some space to pick up some load
3535                  * from other group and save more power
3536                  */
3537                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3538                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3539                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3540                              first_cpu(group->cpumask) >
3541                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3542                                 group_leader = group;
3543                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3544                         }
3545                 }
3546 group_next:
3547 #endif
3548                 group = group->next;
3549         } while (group != sd->groups);
3550
3551         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3552                 goto out_balanced;
3553
3554         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3555
3556         if (this_load >= avg_load ||
3557                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3558                 goto out_balanced;
3559
3560         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3561         if (group_imb)
3562                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3563
3564         /*
3565          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3566          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3567          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3568          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3569          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3570          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3571          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3572          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3573          * appear as very large values with unsigned longs.
3574          */
3575         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3576                 goto out_balanced;
3577
3578         /*
3579          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3580          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3581          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3582          */
3583         if (max_load < avg_load) {
3584                 *imbalance = 0;
3585                 goto small_imbalance;
3586         }
3587
3588         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3589         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3590
3591         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3592         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3593                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3594                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3595
3596         /*
3597          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3598          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3599          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3600          * moved
3601          */
3602         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3603                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3604                 unsigned int imbn;
3605
3606 small_imbalance:
3607                 pwr_move = pwr_now = 0;
3608                 imbn = 2;
3609                 if (this_nr_running) {
3610                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3611                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3612                                 imbn = 1;
3613                 } else
3614                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3615
3616                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3617                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3618                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3619                         return busiest;
3620                 }
3621
3622                 /*
3623                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3624                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3625                  * moving them.
3626                  */
3627
3628                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3629                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3630                 pwr_now += this->__cpu_power *
3631                                 min(this_load_per_task, this_load);
3632                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3633
3634                 /* Amount of load we'd subtract */
3635                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3636                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3637                 if (max_load > tmp)
3638                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3639                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3640
3641                 /* Amount of load we'd add */
3642                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3643                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3644                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3645                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3646                 else
3647                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3648                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3649                 pwr_move += this->__cpu_power *
3650                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3651                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3652
3653                 /* Move if we gain throughput */
3654                 if (pwr_move > pwr_now)
3655                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3656         }
3657
3658         return busiest;
3659
3660 out_balanced:
3661 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3662         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3663                 goto ret;
3664
3665         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3666                 *imbalance = min_load_per_task;
3667                 return group_min;
3668         }
3669 #endif
3670 ret:
3671         *imbalance = 0;
3672         return NULL;
3673 }
3674
3675 /*
3676  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3677  */
3678 static struct rq *
3679 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3680                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3681 {
3682         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3683         unsigned long max_load = 0;
3684         int i;
3685
3686         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3687                 unsigned long wl;
3688
3689                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3690                         continue;
3691
3692                 rq = cpu_rq(i);
3693                 wl = weighted_cpuload(i);
3694
3695                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3696                         continue;
3697
3698                 if (wl > max_load) {
3699                         max_load = wl;
3700                         busiest = rq;
3701                 }
3702         }
3703
3704         return busiest;
3705 }
3706
3707 /*
3708  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3709  * so long as it is large enough.
3710  */
3711 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3712
3713 /*
3714  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3715  * tasks if there is an imbalance.
3716  */
3717 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3718                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3719                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3720 {
3721         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3722         struct sched_group *group;
3723         unsigned long imbalance;
3724         struct rq *busiest;
3725         unsigned long flags;
3726         int unlock_aggregate;
3727
3728         cpus_setall(*cpus);
3729
3730         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3731
3732         /*
3733          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3734          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3735          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3736          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3737          */
3738         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3739             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3740                 sd_idle = 1;
3741
3742         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3743
3744 redo:
3745         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3746                                    cpus, balance);
3747
3748         if (*balance == 0)
3749                 goto out_balanced;
3750
3751         if (!group) {
3752                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3753                 goto out_balanced;
3754         }
3755
3756         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3757         if (!busiest) {
3758                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3759                 goto out_balanced;
3760         }
3761
3762         BUG_ON(busiest == this_rq);
3763
3764         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3765
3766         ld_moved = 0;
3767         if (busiest->nr_running > 1) {
3768                 /*
3769                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3770                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3771                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3772                  * correctly treated as an imbalance.
3773                  */
3774                 local_irq_save(flags);
3775                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3776                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3777                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3778                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3779                 local_irq_restore(flags);
3780
3781                 /*
3782                  * some other cpu did the load balance for us.
3783                  */
3784                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3785                         resched_cpu(this_cpu);
3786
3787                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3788                 if (unlikely(all_pinned)) {
3789                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3790                         if (!cpus_empty(*cpus))
3791                                 goto redo;
3792                         goto out_balanced;
3793                 }
3794         }
3795
3796         if (!ld_moved) {
3797                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3798                 sd->nr_balance_failed++;
3799
3800                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3801
3802                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3803
3804                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3805                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3806                          */
3807                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3808                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3809                                 all_pinned = 1;
3810                                 goto out_one_pinned;
3811                         }
3812
3813                         if (!busiest->active_balance) {
3814                                 busiest->active_balance = 1;
3815                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3816                                 active_balance = 1;
3817                         }
3818                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3819                         if (active_balance)
3820                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3821
3822                         /*
3823                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3824                          * counter.
3825                          */
3826                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3827                 }
3828         } else
3829                 sd->nr_balance_failed = 0;
3830
3831         if (likely(!active_balance)) {
3832                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3833                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3834         } else {
3835                 /*
3836                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3837                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3838                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3839                  * move_tasks).
3840                  */
3841                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3842                         sd->balance_interval *= 2;
3843         }
3844
3845         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3846             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3847                 ld_moved = -1;
3848
3849         goto out;
3850
3851 out_balanced:
3852         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3853
3854         sd->nr_balance_failed = 0;
3855
3856 out_one_pinned:
3857         /* tune up the balancing interval */
3858         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3859                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3860                 sd->balance_interval *= 2;
3861
3862         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3863             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3864                 ld_moved = -1;
3865         else
3866                 ld_moved = 0;
3867 out:
3868         if (unlock_aggregate)
3869                 put_aggregate(sd);
3870         return ld_moved;
3871 }
3872
3873 /*
3874  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3875  * tasks if there is an imbalance.
3876  *
3877  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3878  * this_rq is locked.
3879  */
3880 static int
3881 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3882                         cpumask_t *cpus)
3883 {
3884         struct sched_group *group;
3885         struct rq *busiest = NULL;
3886         unsigned long imbalance;
3887         int ld_moved = 0;
3888         int sd_idle = 0;
3889         int all_pinned = 0;
3890
3891         cpus_setall(*cpus);
3892
3893         /*
3894          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3895          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3896          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3897          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3898          */
3899         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3900             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3901                 sd_idle = 1;
3902
3903         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3904 redo:
3905         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3906                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3907         if (!group) {
3908                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3909                 goto out_balanced;
3910         }
3911
3912         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3913         if (!busiest) {
3914                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3915                 goto out_balanced;
3916         }
3917
3918         BUG_ON(busiest == this_rq);
3919
3920         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3921
3922         ld_moved = 0;
3923         if (busiest->nr_running > 1) {
3924                 /* Attempt to move tasks */
3925                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3926                 /* this_rq->clock is already updated */
3927                 update_rq_clock(busiest);
3928                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3929                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3930                                         &all_pinned);
3931                 spin_unlock(&busiest->lock);
3932
3933                 if (unlikely(all_pinned)) {
3934                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3935                         if (!cpus_empty(*cpus))
3936                                 goto redo;
3937                 }
3938         }
3939
3940         if (!ld_moved) {
3941                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3942                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3943                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3944                         return -1;
3945         } else
3946                 sd->nr_balance_failed = 0;
3947
3948         return ld_moved;
3949
3950 out_balanced:
3951         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3952         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3953             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3954                 return -1;
3955         sd->nr_balance_failed = 0;
3956
3957         return 0;
3958 }
3959
3960 /*
3961  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3962  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3963  */
3964 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3965 {
3966         struct sched_domain *sd;
3967         int pulled_task = -1;
3968         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3969         cpumask_t tmpmask;
3970
3971         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3972                 unsigned long interval;
3973
3974                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3975                         continue;
3976
3977                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3978                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3979                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3980                                                            sd, &tmpmask);
3981
3982                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3983                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3984                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3985                 if (pulled_task)
3986                         break;
3987         }
3988         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3989                 /*
3990                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3991                  * a busy processor. So reset next_balance.
3992                  */
3993                 this_rq->next_balance = next_balance;
3994         }
3995 }
3996
3997 /*
3998  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3999  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4000  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4001  * logical imbalances.
4002  *
4003  * Called with busiest_rq locked.
4004  */
4005 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4006 {
4007         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4008         struct sched_domain *sd;
4009         struct rq *target_rq;
4010
4011         /* Is there any task to move? */
4012         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4013                 return;
4014
4015         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4016
4017         /*
4018          * This condition is "impossible", if it occurs
4019          * we need to fix it. Originally reported by
4020          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4021          */
4022         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4023
4024         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4025         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4026         update_rq_clock(busiest_rq);
4027         update_rq_clock(target_rq);
4028
4029         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4030         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4031                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4032                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
4033                                 break;
4034         }
4035
4036         if (likely(sd)) {
4037                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4038
4039                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4040                                   sd, CPU_IDLE))
4041                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4042                 else
4043                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4044         }
4045         spin_unlock(&target_rq->lock);
4046 }
4047
4048 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4049 static struct {
4050         atomic_t load_balancer;
4051         cpumask_t cpu_mask;
4052 } nohz ____cacheline_aligned = {
4053         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4054         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
4055 };
4056
4057 /*
4058  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4059  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4060  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4061  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4062  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4063  * arrives...
4064  *
4065  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4066  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4067  * nohz.cpu_mask..
4068  *
4069  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4070  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4071  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4072  * there is no need for ilb owner.
4073  *
4074  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4075  * next busy scheduler_tick()
4076  */
4077 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4078 {
4079         int cpu = smp_processor_id();
4080
4081         if (stop_tick) {
4082                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
4083                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4084
4085                 /*
4086                  * If we are going offline and still the leader, give up!
4087                  */
4088                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
4089                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4090                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4091                                 BUG();
4092                         return 0;
4093                 }
4094
4095                 /* time for ilb owner also to sleep */
4096                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4097                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4098                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4099                         return 0;
4100                 }
4101
4102                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4103                         /* make me the ilb owner */
4104                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4105                                 return 1;
4106                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4107                         return 1;
4108         } else {
4109                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4110                         return 0;
4111
4112                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4113
4114                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4115                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4116                                 BUG();
4117         }
4118         return 0;
4119 }
4120 #endif
4121
4122 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4123
4124 /*
4125  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4126  * and initiates a balancing operation if so.
4127  *
4128  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4129  */
4130 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4131 {
4132         int balance = 1;
4133         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4134         unsigned long interval;
4135         struct sched_domain *sd;
4136         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4137         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4138         int update_next_balance = 0;
4139         cpumask_t tmp;
4140
4141         for_each_domain(cpu, sd) {
4142                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4143                         continue;
4144
4145                 interval = sd->balance_interval;
4146                 if (idle != CPU_IDLE)
4147                         interval *= sd->busy_factor;
4148
4149                 /* scale ms to jiffies */
4150                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4151                 if (unlikely(!interval))
4152                         interval = 1;
4153                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4154                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4155
4156
4157                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4158                         if (!spin_trylock(&balancing))
4159                                 goto out;
4160                 }
4161
4162                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4163                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4164                                 /*
4165                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4166                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4167                                  * not idle.
4168                                  */
4169                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4170                         }
4171                         sd->last_balance = jiffies;
4172                 }
4173                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4174                         spin_unlock(&balancing);
4175 out:
4176                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4177                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4178                         update_next_balance = 1;
4179                 }
4180
4181                 /*
4182                  * Stop the load balance at this level. There is another
4183                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4184                  * actively.
4185                  */
4186                 if (!balance)
4187                         break;
4188         }
4189
4190         /*
4191          * next_balance will be updated only when there is a need.
4192          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4193          * updated.
4194          */
4195         if (likely(update_next_balance))
4196                 rq->next_balance = next_balance;
4197 }
4198
4199 /*
4200  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4201  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4202  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4203  */
4204 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4205 {
4206         int this_cpu = smp_processor_id();
4207         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4208         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4209                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4210
4211         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4212
4213 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4214         /*
4215          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4216          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4217          * stopped.
4218          */
4219         if (this_rq->idle_at_tick &&
4220             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4221                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4222                 struct rq *rq;
4223                 int balance_cpu;
4224
4225                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4226                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4227                         /*
4228                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4229                          * work being done for other cpus. Next load
4230                          * balancing owner will pick it up.
4231                          */
4232                         if (need_resched())
4233                                 break;
4234
4235                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4236
4237                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4238                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4239                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4240                 }
4241         }
4242 #endif
4243 }
4244
4245 /*
4246  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4247  *
4248  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4249  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4250  * if the whole system is idle.
4251  */
4252 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4253 {
4254 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4255         /*
4256          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4257          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4258          * load balancer.
4259          */
4260         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4261                 rq->in_nohz_recently = 0;
4262
4263                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4264                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4265                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4266                 }
4267
4268                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4269                         /*
4270                          * simple selection for now: Nominate the
4271                          * first cpu in the nohz list to be the next
4272                          * ilb owner.
4273                          *
4274                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4275                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4276                          */
4277                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4278
4279                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4280                                 resched_cpu(ilb);
4281                 }
4282         }
4283
4284         /*
4285          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4286          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4287          */
4288         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4289             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4290                 resched_cpu(cpu);
4291                 return;
4292         }
4293
4294         /*
4295          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4296          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4297          */
4298         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4299             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4300                 return;
4301 #endif
4302         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4303                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4304 }
4305
4306 #else   /* CONFIG_SMP */
4307
4308 /*
4309  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4310  */
4311 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4312 {
4313 }
4314
4315 #endif
4316
4317 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4318
4319 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4320
4321 /*
4322  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4323  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4324  */
4325 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4326 {
4327         unsigned long flags;
4328         u64 ns, delta_exec;
4329         struct rq *rq;
4330
4331         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4332         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4333         if (task_current(rq, p)) {
4334                 update_rq_clock(rq);
4335                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4336                 if ((s64)delta_exec > 0)
4337                         ns += delta_exec;
4338         }
4339         task_rq_unlock(rq, &flags);
4340
4341         return ns;
4342 }
4343
4344 /*
4345  * Account user cpu time to a process.
4346  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4347  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4348  */
4349 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4350 {
4351         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4352         cputime64_t tmp;
4353
4354         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4355
4356         /* Add user time to cpustat. */
4357         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4358         if (TASK_NICE(p) > 0)
4359                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4360         else
4361                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4362 }
4363
4364 /*
4365  * Account guest cpu time to a process.
4366  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4367  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4368  */
4369 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4370 {
4371         cputime64_t tmp;
4372         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4373
4374         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4375
4376         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4377         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4378
4379         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4380         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4381 }
4382
4383 /*
4384  * Account scaled user cpu time to a process.
4385  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4386  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4387  */
4388 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4389 {
4390         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4391 }
4392
4393 /*
4394  * Account system cpu time to a process.
4395  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4396  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4397  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4398  */
4399 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4400                          cputime_t cputime)
4401 {
4402         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4403         struct rq *rq = this_rq();
4404         cputime64_t tmp;
4405
4406         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4407                 account_guest_time(p, cputime);
4408                 return;
4409         }
4410
4411         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4412
4413         /* Add system time to cpustat. */
4414         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4415         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4416                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4417         else if (softirq_count())
4418                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4419         else if (p != rq->idle)
4420                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4421         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4422                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4423         else
4424                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4425         /* Account for system time used */
4426         acct_update_integrals(p);
4427 }
4428
4429 /*
4430  * Account scaled system cpu time to a process.
4431  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4432  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4433  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4434  */
4435 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4436 {
4437         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4438 }
4439
4440 /*
4441  * Account for involuntary wait time.
4442  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4443  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4444  */
4445 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4446 {
4447         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4448         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4449         struct rq *rq = this_rq();
4450
4451         if (p == rq->idle) {
4452                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4453                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4454                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4455                 else
4456                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4457         } else
4458                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4459 }
4460
4461 /*
4462  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4463  * We call it with interrupts disabled.
4464  *
4465  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4466  * timeslices.
4467  */
4468 void scheduler_tick(void)
4469 {
4470         int cpu = smp_processor_id();
4471         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4472         struct task_struct *curr = rq->curr;
4473         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
4474
4475         spin_lock(&rq->lock);
4476         __update_rq_clock(rq);
4477         /*
4478          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
4479          */
4480         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
4481                 rq->clock = next_tick;
4482                 rq->clock_underflows++;
4483         }
4484         rq->tick_timestamp = rq->clock;
4485         update_last_tick_seen(rq);
4486         update_cpu_load(rq);
4487         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4488         spin_unlock(&rq->lock);
4489
4490 #ifdef CONFIG_SMP
4491         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4492         trigger_load_balance(rq, cpu);
4493 #endif
4494 }
4495
4496 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4497
4498 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4499 {
4500         /*
4501          * Underflow?
4502          */
4503         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4504                 return;
4505         preempt_count() += val;
4506         /*
4507          * Spinlock count overflowing soon?
4508          */
4509         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4510                                 PREEMPT_MASK - 10);
4511 }
4512 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4513
4514 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4515 {
4516         /*
4517          * Underflow?
4518          */
4519         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4520                 return;
4521         /*
4522          * Is the spinlock portion underflowing?
4523          */
4524         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4525                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4526                 return;
4527
4528         preempt_count() -= val;
4529 }
4530 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4531
4532 #endif
4533
4534 /*
4535  * Print scheduling while atomic bug:
4536  */
4537 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4538 {
4539         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4540
4541         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4542                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4543
4544         debug_show_held_locks(prev);
4545         if (irqs_disabled())
4546                 print_irqtrace_events(prev);
4547
4548         if (regs)
4549                 show_regs(regs);
4550         else
4551                 dump_stack();
4552 }
4553
4554 /*
4555  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4556  */
4557 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4558 {
4559         /*
4560          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4561          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4562          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4563          */
4564         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4565                 __schedule_bug(prev);
4566
4567         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4568
4569         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4570 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4571         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4572                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4573                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4574         }
4575 #endif
4576 }
4577
4578 /*
4579  * Pick up the highest-prio task:
4580  */
4581 static inline struct task_struct *
4582 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4583 {
4584         const struct sched_class *class;
4585         struct task_struct *p;
4586
4587         /*
4588          * Optimization: we know that if all tasks are in
4589          * the fair class we can call that function directly:
4590          */
4591         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4592                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4593                 if (likely(p))
4594                         return p;
4595         }
4596
4597         class = sched_class_highest;
4598         for ( ; ; ) {
4599                 p = class->pick_next_task(rq);
4600                 if (p)
4601                         return p;
4602                 /*
4603                  * Will never be NULL as the idle class always
4604                  * returns a non-NULL p:
4605                  */
4606                 class = class->next;
4607         }
4608 }
4609
4610 /*
4611  * schedule() is the main scheduler function.
4612  */
4613 asmlinkage void __sched schedule(void)
4614 {
4615         struct task_struct *prev, *next;
4616         unsigned long *switch_count;
4617         struct rq *rq;
4618         int cpu;
4619
4620 need_resched:
4621         preempt_disable();
4622         cpu = smp_processor_id();
4623         rq = cpu_rq(cpu);
4624         rcu_qsctr_inc(cpu);
4625         prev = rq->curr;
4626         switch_count = &prev->nivcsw;
4627
4628         release_kernel_lock(prev);
4629 need_resched_nonpreemptible:
4630
4631         schedule_debug(prev);
4632
4633         hrtick_clear(rq);
4634
4635         /*
4636          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4637          */
4638         local_irq_disable();
4639         __update_rq_clock(rq);
4640         spin_lock(&rq->lock);
4641         clear_tsk_need_resched(prev);
4642
4643         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4644                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4645                                 signal_pending(prev))) {
4646                         prev->state = TASK_RUNNING;
4647                 } else {
4648                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4649                 }
4650                 switch_count = &prev->nvcsw;
4651         }
4652
4653 #ifdef CONFIG_SMP
4654         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4655                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4656 #endif
4657
4658         if (unlikely(!rq->nr_running))
4659                 idle_balance(cpu, rq);
4660
4661         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4662         next = pick_next_task(rq, prev);
4663
4664         if (likely(prev != next)) {
4665                 sched_info_switch(prev, next);
4666
4667                 rq->nr_switches++;
4668                 rq->curr = next;
4669                 ++*switch_count;
4670
4671                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4672                 /*
4673                  * the context switch might have flipped the stack from under
4674                  * us, hence refresh the local variables.
4675                  */
4676                 cpu = smp_processor_id();
4677                 rq = cpu_rq(cpu);
4678         } else
4679                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4680
4681         hrtick_set(rq);
4682
4683         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4684                 goto need_resched_nonpreemptible;
4685
4686         preempt_enable_no_resched();
4687         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4688                 goto need_resched;
4689 }
4690 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4691
4692 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4693 /*
4694  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4695  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4696  * occur there and call schedule directly.
4697  */
4698 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4699 {
4700         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4701         struct task_struct *task = current;
4702         int saved_lock_depth;
4703
4704         /*
4705          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4706          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4707          */
4708         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4709                 return;
4710
4711         do {
4712                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4713
4714                 /*
4715                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4716                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4717                  * auto-release the semaphore:
4718                  */
4719                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4720                 task->lock_depth = -1;
4721                 schedule();
4722                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4723                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4724
4725                 /*
4726                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4727                  * between schedule and now.
4728                  */
4729                 barrier();
4730         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4731 }
4732 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4733
4734 /*
4735  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4736  * off of irq context.
4737  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4738  * protect us against recursive calling from irq.
4739  */
4740 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4741 {
4742         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4743         struct task_struct *task = current;
4744         int saved_lock_depth;
4745
4746         /* Catch callers which need to be fixed */
4747         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4748
4749         do {
4750                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4751
4752                 /*
4753                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4754                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4755                  * auto-release the semaphore:
4756                  */
4757                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4758                 task->lock_depth = -1;
4759                 local_irq_enable();
4760                 schedule();
4761                 local_irq_disable();
4762                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4763                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4764
4765                 /*
4766                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4767                  * between schedule and now.
4768                  */
4769                 barrier();
4770         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4771 }
4772
4773 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4774
4775 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4776                           void *key)
4777 {
4778         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4779 }
4780 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4781
4782 /*
4783  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4784  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4785  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4786  *
4787  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4788  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4789  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4790  */
4791 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4792                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4793 {
4794         wait_queue_t *curr, *next;
4795
4796         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4797                 unsigned flags = curr->flags;
4798
4799                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4800                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4801                         break;
4802         }
4803 }
4804
4805 /**
4806  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4807  * @q: the waitqueue
4808  * @mode: which threads
4809  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4810  * @key: is directly passed to the wakeup function
4811  */
4812 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4813                         int nr_exclusive, void *key)
4814 {
4815         unsigned long flags;
4816
4817         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4818         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4819         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4820 }
4821 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4822
4823 /*
4824  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4825  */
4826 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4827 {
4828         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4829 }
4830
4831 /**
4832  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4833  * @q: the waitqueue
4834  * @mode: which threads
4835  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4836  *
4837  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4838  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4839  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4840  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4841  *
4842  * On UP it can prevent extra preemption.
4843  */
4844 void
4845 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4846 {
4847         unsigned long flags;
4848         int sync = 1;
4849
4850         if (unlikely(!q))
4851                 return;
4852
4853         if (unlikely(!nr_exclusive))
4854                 sync = 0;
4855
4856         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4857         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4858         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4859 }
4860 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4861
4862 void complete(struct completion *x)
4863 {
4864         unsigned long flags;
4865
4866         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4867         x->done++;
4868         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4869         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4870 }
4871 EXPORT_SYMBOL(complete);
4872
4873 void complete_all(struct completion *x)
4874 {
4875         unsigned long flags;
4876
4877         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4878         x->done += UINT_MAX/2;
4879         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4880         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4881 }
4882 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4883
4884 static inline long __sched
4885 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4886 {
4887         if (!x->done) {
4888                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4889
4890                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4891                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4892                 do {
4893                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4894                              signal_pending(current)) ||
4895                             (state == TASK_KILLABLE &&
4896                              fatal_signal_pending(current))) {
4897                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4898                                 return -ERESTARTSYS;
4899                         }
4900                         __set_current_state(state);
4901                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4902                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4903                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4904                         if (!timeout) {
4905                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4906                                 return timeout;
4907                         }
4908                 } while (!x->done);
4909                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4910         }
4911         x->done--;
4912         return timeout;
4913 }
4914
4915 static long __sched
4916 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4917 {
4918         might_sleep();
4919
4920         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4921         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4922         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4923         return timeout;
4924 }
4925
4926 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4927 {
4928         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4929 }
4930 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4931
4932 unsigned long __sched
4933 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4934 {
4935         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4936 }
4937 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4938
4939 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4940 {
4941         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4942         if (t == -ERESTARTSYS)
4943                 return t;
4944         return 0;
4945 }
4946 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4947
4948 unsigned long __sched
4949 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4950                                           unsigned long timeout)
4951 {
4952         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4953 }
4954 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4955
4956 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4957 {
4958         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4959         if (t == -ERESTARTSYS)
4960                 return t;
4961         return 0;
4962 }
4963 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4964
4965 static long __sched
4966 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4967 {
4968         unsigned long flags;
4969         wait_queue_t wait;
4970
4971         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4972
4973         __set_current_state(state);
4974
4975         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4976         __add_wait_queue(q, &wait);
4977         spin_unlock(&q->lock);
4978         timeout = schedule_timeout(timeout);
4979         spin_lock_irq(&q->lock);
4980         __remove_wait_queue(q, &wait);
4981         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4982
4983         return timeout;
4984 }
4985
4986 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4987 {
4988         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4989 }
4990 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4991
4992 long __sched
4993 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4994 {
4995         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4996 }
4997 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4998
4999 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5000 {
5001         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5004
5005 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5006 {
5007         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5008 }
5009 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5010
5011 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5012
5013 /*
5014  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5015  * @p: task
5016  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5017  *
5018  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5019  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5020  *
5021  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5022  */
5023 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5024 {
5025         unsigned long flags;
5026         int oldprio, on_rq, running;
5027         struct rq *rq;
5028         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5029
5030         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5031
5032         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5033         update_rq_clock(rq);
5034
5035         oldprio = p->prio;
5036         on_rq = p->se.on_rq;
5037         running = task_current(rq, p);
5038         if (on_rq)
5039                 dequeue_task(rq, p, 0);
5040         if (running)
5041                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5042
5043         if (rt_prio(prio))
5044                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5045         else
5046                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5047
5048         p->prio = prio;
5049
5050         if (running)
5051                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5052         if (on_rq) {
5053                 enqueue_task(rq, p, 0);
5054
5055                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5056         }
5057         task_rq_unlock(rq, &flags);
5058 }
5059
5060 #endif
5061
5062 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5063 {
5064         int old_prio, delta, on_rq;
5065         unsigned long flags;
5066         struct rq *rq;
5067
5068         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5069                 return;
5070         /*
5071          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5072          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5073          */
5074         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5075         update_rq_clock(rq);
5076         /*
5077          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5078          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5079          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5080          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5081          */
5082         if (task_has_rt_policy(p)) {
5083                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5084                 goto out_unlock;
5085         }
5086         on_rq = p->se.on_rq;
5087         if (on_rq)
5088                 dequeue_task(rq, p, 0);
5089
5090         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5091         set_load_weight(p);
5092         old_prio = p->prio;
5093         p->prio = effective_prio(p);
5094         delta = p->prio - old_prio;
5095
5096         if (on_rq) {
5097                 enqueue_task(rq, p, 0);
5098                 /*
5099                  * If the task increased its priority or is running and
5100                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5101                  */
5102                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5103                         resched_task(rq->curr);
5104         }
5105 out_unlock:
5106         task_rq_unlock(rq, &flags);
5107 }
5108 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5109
5110 /*
5111  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5112  * @p: task
5113  * @nice: nice value
5114  */
5115 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5116 {
5117         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5118         int nice_rlim = 20 - nice;
5119
5120         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5121                 capable(CAP_SYS_NICE));
5122 }
5123
5124 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5125
5126 /*
5127  * sys_nice - change the priority of the current process.
5128  * @increment: priority increment
5129  *
5130  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5131  * does similar things.
5132  */
5133 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5134 {
5135         long nice, retval;
5136
5137         /*
5138          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5139          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5140          * and we have a single winner.
5141          */
5142         if (increment < -40)
5143                 increment = -40;
5144         if (increment > 40)
5145                 increment = 40;
5146
5147         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5148         if (nice < -20)
5149                 nice = -20;
5150         if (nice > 19)
5151                 nice = 19;
5152
5153         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5154                 return -EPERM;
5155
5156         retval = security_task_setnice(current, nice);
5157         if (retval)
5158                 return retval;
5159
5160         set_user_nice(current, nice);
5161         return 0;
5162 }
5163
5164 #endif
5165
5166 /**
5167  * task_prio - return the priority value of a given task.
5168  * @p: the task in question.
5169  *
5170  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5171  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5172  * around 0, value goes from -16 to +15.
5173  */
5174 int task_prio(const struct task_struct *p)
5175 {
5176         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5177 }
5178
5179 /**
5180  * task_nice - return the nice value of a given task.
5181  * @p: the task in question.
5182  */
5183 int task_nice(const struct task_struct *p)
5184 {
5185         return TASK_NICE(p);
5186 }
5187 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5188
5189 /**
5190  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5191  * @cpu: the processor in question.
5192  */
5193 int idle_cpu(int cpu)
5194 {
5195         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5196 }
5197
5198 /**
5199  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5200  * @cpu: the processor in question.
5201  */
5202 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5203 {
5204         return cpu_rq(cpu)->idle;
5205 }
5206
5207 /**
5208  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5209  * @pid: the pid in question.
5210  */
5211 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5212 {
5213         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5214 }
5215
5216 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5217 static void
5218 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5219 {
5220         BUG_ON(p->se.on_rq);
5221
5222         p->policy = policy;
5223         switch (p->policy) {
5224         case SCHED_NORMAL:
5225         case SCHED_BATCH:
5226         case SCHED_IDLE:
5227                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5228                 break;
5229         case SCHED_FIFO:
5230         case SCHED_RR:
5231                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5232                 break;
5233         }
5234
5235         p->rt_priority = prio;
5236         p->normal_prio = normal_prio(p);
5237         /* we are holding p->pi_lock already */
5238         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5239         set_load_weight(p);
5240 }
5241
5242 /**
5243  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5244  * @p: the task in question.
5245  * @policy: new policy.
5246  * @param: structure containing the new RT priority.
5247  *
5248  * NOTE that the task may be already dead.
5249  */
5250 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5251                        struct sched_param *param)
5252 {
5253         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5254         unsigned long flags;
5255         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5256         struct rq *rq;
5257
5258         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5259         BUG_ON(in_interrupt());
5260 recheck:
5261         /* double check policy once rq lock held */
5262         if (policy < 0)
5263                 policy = oldpolicy = p->policy;
5264         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5265                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5266                         policy != SCHED_IDLE)
5267                 return -EINVAL;
5268         /*
5269          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5270          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5271          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5272          */
5273         if (param->sched_priority < 0 ||
5274             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5275             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5276                 return -EINVAL;
5277         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5278                 return -EINVAL;
5279
5280         /*
5281          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5282          */
5283         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5284                 if (rt_policy(policy)) {
5285                         unsigned long rlim_rtprio;
5286
5287                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5288                                 return -ESRCH;
5289                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5290                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5291
5292                         /* can't set/change the rt policy */
5293                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5294                                 return -EPERM;
5295
5296                         /* can't increase priority */
5297                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5298                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5299                                 return -EPERM;
5300                 }
5301                 /*
5302                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5303                  * move out of SCHED_IDLE either:
5304                  */
5305                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5306                         return -EPERM;
5307
5308                 /* can't change other user's priorities */
5309                 if ((current->euid != p->euid) &&
5310                     (current->euid != p->uid))
5311                         return -EPERM;
5312         }
5313
5314 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5315         /*
5316          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5317          * assigned.
5318          */
5319         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5320                 return -EPERM;
5321 #endif
5322
5323         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5324         if (retval)
5325                 return retval;
5326         /*
5327          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5328          * changing the priority of the task:
5329          */
5330         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5331         /*
5332          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5333          * runqueue lock must be held.
5334          */
5335         rq = __task_rq_lock(p);
5336         /* recheck policy now with rq lock held */
5337         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5338                 policy = oldpolicy = -1;
5339                 __task_rq_unlock(rq);
5340                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5341                 goto recheck;
5342         }
5343         update_rq_clock(rq);
5344         on_rq = p->se.on_rq;
5345         running = task_current(rq, p);
5346         if (on_rq)
5347                 deactivate_task(rq, p, 0);
5348         if (running)
5349                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5350
5351         oldprio = p->prio;
5352         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5353
5354         if (running)
5355                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5356         if (on_rq) {
5357                 activate_task(rq, p, 0);
5358
5359                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5360         }
5361         __task_rq_unlock(rq);
5362         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5363
5364         rt_mutex_adjust_pi(p);
5365
5366         return 0;
5367 }
5368 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5369
5370 static int
5371 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5372 {
5373         struct sched_param lparam;
5374         struct task_struct *p;
5375         int retval;
5376
5377         if (!param || pid < 0)
5378                 return -EINVAL;
5379         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5380                 return -EFAULT;
5381
5382         rcu_read_lock();
5383         retval = -ESRCH;
5384         p = find_process_by_pid(pid);
5385         if (p != NULL)
5386                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5387         rcu_read_unlock();
5388
5389         return retval;
5390 }
5391
5392 /**
5393  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5394  * @pid: the pid in question.
5395  * @policy: new policy.
5396  * @param: structure containing the new RT priority.
5397  */
5398 asmlinkage long
5399 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5400 {
5401         /* negative values for policy are not valid */
5402         if (policy < 0)
5403                 return -EINVAL;
5404
5405         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5406 }
5407
5408 /**
5409  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5410  * @pid: the pid in question.
5411  * @param: structure containing the new RT priority.
5412  */
5413 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5414 {
5415         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5416 }
5417
5418 /**
5419  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5420  * @pid: the pid in question.
5421  */
5422 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5423 {
5424         struct task_struct *p;
5425         int retval;
5426
5427         if (pid < 0)
5428                 return -EINVAL;
5429
5430         retval = -ESRCH;
5431         read_lock(&tasklist_lock);
5432         p = find_process_by_pid(pid);
5433         if (p) {
5434                 retval = security_task_getscheduler(p);
5435                 if (!retval)
5436                         retval = p->policy;
5437         }
5438         read_unlock(&tasklist_lock);
5439         return retval;
5440 }
5441
5442 /**
5443  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5444  * @pid: the pid in question.
5445  * @param: structure containing the RT priority.
5446  */
5447 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5448 {
5449         struct sched_param lp;
5450         struct task_struct *p;
5451         int retval;
5452
5453         if (!param || pid < 0)
5454                 return -EINVAL;
5455
5456         read_lock(&tasklist_lock);
5457         p = find_process_by_pid(pid);
5458         retval = -ESRCH;
5459         if (!p)
5460                 goto out_unlock;
5461
5462         retval = security_task_getscheduler(p);
5463         if (retval)
5464                 goto out_unlock;
5465
5466         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5467         read_unlock(&tasklist_lock);
5468
5469         /*
5470          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5471          */
5472         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5473
5474         return retval;
5475
5476 out_unlock:
5477         read_unlock(&tasklist_lock);
5478         return retval;
5479 }
5480
5481 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5482 {
5483         cpumask_t cpus_allowed;
5484         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5485         struct task_struct *p;
5486         int retval;
5487
5488         get_online_cpus();
5489         read_lock(&tasklist_lock);
5490
5491         p = find_process_by_pid(pid);
5492         if (!p) {
5493                 read_unlock(&tasklist_lock);
5494                 put_online_cpus();
5495                 return -ESRCH;
5496         }
5497
5498         /*
5499          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5500          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5501          * usage count and then drop tasklist_lock.
5502          */
5503         get_task_struct(p);
5504         read_unlock(&tasklist_lock);
5505
5506         retval = -EPERM;
5507         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5508                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5509                 goto out_unlock;
5510
5511         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5512         if (retval)
5513                 goto out_unlock;
5514
5515         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5516         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5517  again:
5518         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5519
5520         if (!retval) {
5521                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5522                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5523                         /*
5524                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5525                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5526                          * cpuset's cpus_allowed
5527                          */
5528                         new_mask = cpus_allowed;
5529                         goto again;
5530                 }
5531         }
5532 out_unlock:
5533         put_task_struct(p);
5534         put_online_cpus();
5535         return retval;
5536 }
5537
5538 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5539                              cpumask_t *new_mask)
5540 {
5541         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5542                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5543         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5544                 len = sizeof(cpumask_t);
5545         }
5546         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5547 }
5548
5549 /**
5550  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5551  * @pid: pid of the process
5552  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5553  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5554  */
5555 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5556                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5557 {
5558         cpumask_t new_mask;
5559         int retval;
5560
5561         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5562         if (retval)
5563                 return retval;
5564
5565         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5566 }
5567
5568 /*
5569  * Represents all cpu's present in the system
5570  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5571  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5572  * method, such as ACPI for e.g.
5573  */
5574
5575 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5576 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5577
5578 #ifndef CONFIG_SMP
5579 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5580 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5581
5582 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5583 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5584 #endif
5585
5586 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5587 {
5588         struct task_struct *p;
5589         int retval;
5590
5591         get_online_cpus();
5592         read_lock(&tasklist_lock);
5593
5594         retval = -ESRCH;
5595         p = find_process_by_pid(pid);
5596         if (!p)
5597                 goto out_unlock;
5598
5599         retval = security_task_getscheduler(p);
5600         if (retval)
5601                 goto out_unlock;
5602
5603         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5604
5605 out_unlock:
5606         read_unlock(&tasklist_lock);
5607         put_online_cpus();
5608
5609         return retval;
5610 }
5611
5612 /**
5613  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5614  * @pid: pid of the process
5615  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5616  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5617  */
5618 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5619                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5620 {
5621         int ret;
5622         cpumask_t mask;
5623
5624         if (len < sizeof(cpumask_t))
5625                 return -EINVAL;
5626
5627         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5628         if (ret < 0)
5629                 return ret;
5630
5631         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5632                 return -EFAULT;
5633
5634         return sizeof(cpumask_t);
5635 }
5636
5637 /**
5638  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5639  *
5640  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5641  * other threads running on this CPU then this function will return.
5642  */
5643 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5644 {
5645         struct rq *rq = this_rq_lock();
5646
5647         schedstat_inc(rq, yld_count);
5648         current->sched_class->yield_task(rq);
5649
5650         /*
5651          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5652          * no need to preempt or enable interrupts:
5653          */
5654         __release(rq->lock);
5655         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5656         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5657         preempt_enable_no_resched();
5658
5659         schedule();
5660
5661         return 0;
5662 }
5663
5664 static void __cond_resched(void)
5665 {
5666 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5667         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5668 #endif
5669         /*
5670          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5671          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5672          * cond_resched() call.
5673          */
5674         do {
5675                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5676                 schedule();
5677                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5678         } while (need_resched());
5679 }
5680
5681 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5682 int __sched _cond_resched(void)
5683 {
5684         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5685                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5686                 __cond_resched();
5687                 return 1;
5688         }
5689         return 0;
5690 }
5691 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5692 #endif
5693
5694 /*
5695  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5696  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5697  *
5698  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5699  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5700  * spin_unlock(), once by hand).
5701  */
5702 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5703 {
5704         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5705         int ret = 0;
5706
5707         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5708                 spin_unlock(lock);
5709                 if (resched && need_resched())
5710                         __cond_resched();
5711                 else
5712                         cpu_relax();
5713                 ret = 1;
5714                 spin_lock(lock);
5715         }
5716         return ret;
5717 }
5718 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5719
5720 int __sched cond_resched_softirq(void)
5721 {
5722         BUG_ON(!in_softirq());
5723
5724         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5725                 local_bh_enable();
5726                 __cond_resched();
5727                 local_bh_disable();
5728                 return 1;
5729         }
5730         return 0;
5731 }
5732 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5733
5734 /**
5735  * yield - yield the current processor to other threads.
5736  *
5737  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5738  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5739  */
5740 void __sched yield(void)
5741 {
5742         set_current_state(TASK_RUNNING);
5743         sys_sched_yield();
5744 }
5745 EXPORT_SYMBOL(yield);
5746
5747 /*
5748  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5749  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5750  *
5751  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5752  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5753  */
5754 void __sched io_schedule(void)
5755 {
5756         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5757
5758         delayacct_blkio_start();
5759         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5760         schedule();
5761         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5762         delayacct_blkio_end();
5763 }
5764 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5765
5766 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5767 {
5768         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5769         long ret;
5770
5771         delayacct_blkio_start();
5772         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5773         ret = schedule_timeout(timeout);
5774         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5775         delayacct_blkio_end();
5776         return ret;
5777 }
5778
5779 /**
5780  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5781  * @policy: scheduling class.
5782  *
5783  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5784  * by a given scheduling class.
5785  */
5786 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5787 {
5788         int ret = -EINVAL;
5789
5790         switch (policy) {
5791         case SCHED_FIFO:
5792         case SCHED_RR:
5793                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5794                 break;
5795         case SCHED_NORMAL:
5796         case SCHED_BATCH:
5797         case SCHED_IDLE:
5798                 ret = 0;
5799                 break;
5800         }
5801         return ret;
5802 }
5803
5804 /**
5805  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5806  * @policy: scheduling class.
5807  *
5808  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5809  * by a given scheduling class.
5810  */
5811 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5812 {
5813         int ret = -EINVAL;
5814
5815         switch (policy) {
5816         case SCHED_FIFO:
5817         case SCHED_RR:
5818                 ret = 1;
5819                 break;
5820         case SCHED_NORMAL:
5821         case SCHED_BATCH:
5822         case SCHED_IDLE:
5823                 ret = 0;
5824         }
5825         return ret;
5826 }
5827
5828 /**
5829  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5830  * @pid: pid of the process.
5831  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5832  *
5833  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5834  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5835  */
5836 asmlinkage
5837 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5838 {
5839         struct task_struct *p;
5840         unsigned int time_slice;
5841         int retval;
5842         struct timespec t;
5843
5844         if (pid < 0)
5845                 return -EINVAL;
5846
5847         retval = -ESRCH;
5848         read_lock(&tasklist_lock);
5849         p = find_process_by_pid(pid);
5850         if (!p)
5851                 goto out_unlock;
5852
5853         retval = security_task_getscheduler(p);
5854         if (retval)
5855                 goto out_unlock;
5856
5857         /*
5858          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5859          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5860          */
5861         time_slice = 0;
5862         if (p->policy == SCHED_RR) {
5863                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5864         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5865                 struct sched_entity *se = &p->se;
5866                 unsigned long flags;
5867                 struct rq *rq;
5868
5869                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5870                 if (rq->cfs.load.weight)
5871                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5872                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5873         }
5874         read_unlock(&tasklist_lock);
5875         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5876         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5877         return retval;
5878
5879 out_unlock:
5880         read_unlock(&tasklist_lock);
5881         return retval;
5882 }
5883
5884 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5885
5886 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5887 {
5888         unsigned long free = 0;
5889         unsigned state;
5890
5891         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5892         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5893                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5894 #if BITS_PER_LONG == 32
5895         if (state == TASK_RUNNING)
5896                 printk(KERN_CONT " running  ");
5897         else
5898                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5899 #else
5900         if (state == TASK_RUNNING)
5901                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5902         else
5903                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5904 #endif
5905 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5906         {
5907                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5908                 while (!*n)
5909                         n++;
5910                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5911         }
5912 #endif
5913         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5914                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5915
5916         show_stack(p, NULL);
5917 }
5918
5919 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5920 {
5921         struct task_struct *g, *p;
5922
5923 #if BITS_PER_LONG == 32
5924         printk(KERN_INFO
5925                 "  task                PC stack   pid father\n");
5926 #else
5927         printk(KERN_INFO
5928                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5929 #endif
5930         read_lock(&tasklist_lock);
5931         do_each_thread(g, p) {
5932                 /*
5933                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5934                  * console might take alot of time:
5935                  */
5936                 touch_nmi_watchdog();
5937                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5938                         sched_show_task(p);
5939         } while_each_thread(g, p);
5940
5941         touch_all_softlockup_watchdogs();
5942
5943 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5944         sysrq_sched_debug_show();
5945 #endif
5946         read_unlock(&tasklist_lock);
5947         /*
5948          * Only show locks if all tasks are dumped:
5949          */
5950         if (state_filter == -1)
5951                 debug_show_all_locks();
5952 }
5953
5954 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5955 {
5956         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5957 }
5958
5959 /**
5960  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5961  * @idle: task in question
5962  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5963  *
5964  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5965  * flag, to make booting more robust.
5966  */
5967 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5968 {
5969         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5970         unsigned long flags;
5971
5972         __sched_fork(idle);
5973         idle->se.exec_start = sched_clock();
5974
5975         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5976         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5977         __set_task_cpu(idle, cpu);
5978
5979         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5980         rq->curr = rq->idle = idle;
5981 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5982         idle->oncpu = 1;
5983 #endif
5984         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5985
5986         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5987         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5988
5989         /*
5990          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5991          */
5992         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5993 }
5994
5995 /*
5996  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5997  * indicates which cpus entered this state. This is used
5998  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5999  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6000  * always be CPU_MASK_NONE.
6001  */
6002 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
6003
6004 /*
6005  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6006  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6007  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6008  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6009  * number of CPUs.
6010  *
6011  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6012  */
6013 static inline void sched_init_granularity(void)
6014 {
6015         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6016         const unsigned long limit = 200000000;
6017
6018         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6019         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6020                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6021
6022         sysctl_sched_latency *= factor;
6023         if (sysctl_sched_latency > limit)
6024                 sysctl_sched_latency = limit;
6025
6026         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6027 }
6028
6029 #ifdef CONFIG_SMP
6030 /*
6031  * This is how migration works:
6032  *
6033  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6034  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6035  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6036  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6037  *    thread off the CPU)
6038  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6039  *    task is still in the wrong runqueue.
6040  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6041  *    it and puts it into the right queue.
6042  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6043  * 7) we wake up and the migration is done.
6044  */
6045
6046 /*
6047  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6048  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6049  * is removed from the allowed bitmask.
6050  *
6051  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6052  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6053  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6054  */
6055 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
6056 {
6057         struct migration_req req;
6058         unsigned long flags;
6059         struct rq *rq;
6060         int ret = 0;
6061
6062         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6063         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
6064                 ret = -EINVAL;
6065                 goto out;
6066         }
6067
6068         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6069                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6070         else {
6071                 p->cpus_allowed = *new_mask;
6072                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
6073         }
6074
6075         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6076         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
6077                 goto out;
6078
6079         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6080                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6081                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6082                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6083                 wait_for_completion(&req.done);
6084                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6085                 return 0;
6086         }
6087 out:
6088         task_rq_unlock(rq, &flags);
6089
6090         return ret;
6091 }
6092 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6093
6094 /*
6095  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6096  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6097  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6098  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6099  *
6100  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6101  * as the task is no longer on this CPU.
6102  *
6103  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6104  */
6105 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6106 {
6107         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6108         int ret = 0, on_rq;
6109
6110         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
6111                 return ret;
6112
6113         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6114         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6115
6116         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6117         /* Already moved. */
6118         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6119                 goto out;
6120         /* Affinity changed (again). */
6121         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6122                 goto out;
6123
6124         on_rq = p->se.on_rq;
6125         if (on_rq)
6126                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6127
6128         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6129         if (on_rq) {
6130                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6131                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6132         }
6133         ret = 1;
6134 out:
6135         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6136         return ret;
6137 }
6138
6139 /*
6140  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6141  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6142  * another runqueue.
6143  */
6144 static int migration_thread(void *data)
6145 {
6146         int cpu = (long)data;
6147         struct rq *rq;
6148
6149         rq = cpu_rq(cpu);
6150         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6151
6152         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6153         while (!kthread_should_stop()) {
6154                 struct migration_req *req;
6155                 struct list_head *head;
6156
6157                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6158
6159                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6160                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6161                         goto wait_to_die;
6162                 }
6163
6164                 if (rq->active_balance) {
6165                         active_load_balance(rq, cpu);
6166                         rq->active_balance = 0;
6167                 }
6168
6169                 head = &rq->migration_queue;
6170
6171                 if (list_empty(head)) {
6172                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6173                         schedule();
6174                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6175                         continue;
6176                 }
6177                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6178                 list_del_init(head->next);
6179
6180                 spin_unlock(&rq->lock);
6181                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6182                 local_irq_enable();
6183
6184                 complete(&req->done);
6185         }
6186         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6187         return 0;
6188
6189 wait_to_die:
6190         /* Wait for kthread_stop */
6191         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6192         while (!kthread_should_stop()) {
6193                 schedule();
6194                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6195         }
6196         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6197         return 0;
6198 }
6199
6200 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6201
6202 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6203 {
6204         int ret;
6205
6206         local_irq_disable();
6207         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6208         local_irq_enable();
6209         return ret;
6210 }
6211
6212 /*
6213  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6214  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6215  */
6216 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6217 {
6218         unsigned long flags;
6219         cpumask_t mask;
6220         struct rq *rq;
6221         int dest_cpu;
6222
6223         do {
6224                 /* On same node? */
6225                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6226                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6227                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6228
6229                 /* On any allowed CPU? */
6230                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6231                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6232
6233                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6234                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6235                         cpumask_t cpus_allowed;
6236
6237                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6238                         /*
6239                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6240                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6241                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6242                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6243                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6244                          */
6245                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6246                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6247                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6248                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6249
6250                         /*
6251                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6252                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6253                          * leave kernel.
6254                          */
6255                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6256                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6257                                        "longer affine to cpu%d\n",
6258                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6259                         }
6260                 }
6261         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6262 }
6263
6264 /*
6265  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6266  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6267  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6268  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6269  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6270  */
6271 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6272 {
6273         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6274         unsigned long flags;
6275
6276         local_irq_save(flags);
6277         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6278         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6279         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6280         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6281         local_irq_restore(flags);
6282 }
6283
6284 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6285 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6286 {
6287         struct task_struct *p, *t;
6288
6289         read_lock(&tasklist_lock);
6290
6291         do_each_thread(t, p) {
6292                 if (p == current)
6293                         continue;
6294
6295                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6296                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6297         } while_each_thread(t, p);
6298
6299         read_unlock(&tasklist_lock);
6300 }
6301
6302 /*
6303  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6304  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6305  * Used by CPU offline code.
6306  */
6307 void sched_idle_next(void)
6308 {
6309         int this_cpu = smp_processor_id();
6310         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6311         struct task_struct *p = rq->idle;
6312         unsigned long flags;
6313
6314         /* cpu has to be offline */
6315         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6316
6317         /*
6318          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6319          * and interrupts disabled on the current cpu.
6320          */
6321         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6322
6323         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6324
6325         update_rq_clock(rq);
6326         activate_task(rq, p, 0);
6327
6328         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6329 }
6330
6331 /*
6332  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6333  * offline.
6334  */
6335 void idle_task_exit(void)
6336 {
6337         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6338
6339         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6340
6341         if (mm != &init_mm)
6342                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6343         mmdrop(mm);
6344 }
6345
6346 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6347 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6348 {
6349         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6350
6351         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6352         BUG_ON(!p->exit_state);
6353
6354         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6355         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6356
6357         get_task_struct(p);
6358
6359         /*
6360          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6361          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6362          * fine.
6363          */
6364         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6365         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6366         spin_lock_irq(&rq->lock);
6367
6368         put_task_struct(p);
6369 }
6370
6371 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6372 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6373 {
6374         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6375         struct task_struct *next;
6376
6377         for ( ; ; ) {
6378                 if (!rq->nr_running)
6379                         break;
6380                 update_rq_clock(rq);
6381                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6382                 if (!next)
6383                         break;
6384                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6385
6386         }
6387 }
6388 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6389
6390 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6391
6392 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6393         {
6394                 .procname       = "sched_domain",
6395                 .mode           = 0555,
6396         },
6397         {0, },
6398 };
6399
6400 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6401         {
6402                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6403                 .procname       = "kernel",
6404                 .mode           = 0555,
6405                 .child          = sd_ctl_dir,
6406         },
6407         {0, },
6408 };
6409
6410 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6411 {
6412         struct ctl_table *entry =
6413                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6414
6415         return entry;
6416 }
6417
6418 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6419 {
6420         struct ctl_table *entry;
6421
6422         /*
6423          * In the intermediate directories, both the child directory and
6424          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6425          * will always be set. In the lowest directory the names are
6426          * static strings and all have proc handlers.
6427          */
6428         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6429                 if (entry->child)
6430                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6431                 if (entry->proc_handler == NULL)
6432                         kfree(entry->procname);
6433         }
6434
6435         kfree(*tablep);
6436         *tablep = NULL;
6437 }
6438
6439 static void
6440 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6441                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6442                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6443 {
6444         entry->procname = procname;
6445         entry->data = data;
6446         entry->maxlen = maxlen;
6447         entry->mode = mode;
6448         entry->proc_handler = proc_handler;
6449 }
6450
6451 static struct ctl_table *
6452 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6453 {
6454         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6455
6456         if (table == NULL)
6457                 return NULL;
6458
6459         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6460                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6461         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6462                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6463         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6464                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6465         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6466                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6467         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6468                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6469         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6470                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6471         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6472                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6473         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6474                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6475         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6476                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6477         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6478                 &sd->cache_nice_tries,
6479                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6480         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6481                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6482         /* &table[11] is terminator */
6483
6484         return table;
6485 }
6486
6487 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6488 {
6489         struct ctl_table *entry, *table;
6490         struct sched_domain *sd;
6491         int domain_num = 0, i;
6492         char buf[32];
6493
6494         for_each_domain(cpu, sd)
6495                 domain_num++;
6496         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6497         if (table == NULL)
6498                 return NULL;
6499
6500         i = 0;
6501         for_each_domain(cpu, sd) {
6502                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6503                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6504                 entry->mode = 0555;
6505                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6506                 entry++;
6507                 i++;
6508         }
6509         return table;
6510 }
6511
6512 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6513 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6514 {
6515         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6516         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6517         char buf[32];
6518
6519         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6520         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6521
6522         if (entry == NULL)
6523                 return;
6524
6525         for_each_online_cpu(i) {
6526                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6527                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6528                 entry->mode = 0555;
6529                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6530                 entry++;
6531         }
6532
6533         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6534         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6535 }
6536
6537 /* may be called multiple times per register */
6538 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6539 {
6540         if (sd_sysctl_header)
6541                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6542         sd_sysctl_header = NULL;
6543         if (sd_ctl_dir[0].child)
6544                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6545 }
6546 #else
6547 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6548 {
6549 }
6550 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6551 {
6552 }
6553 #endif
6554
6555 /*
6556  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6557  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6558  */
6559 static int __cpuinit
6560 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6561 {
6562         struct task_struct *p;
6563         int cpu = (long)hcpu;
6564         unsigned long flags;
6565         struct rq *rq;
6566
6567         switch (action) {
6568
6569         case CPU_UP_PREPARE:
6570         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6571                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6572                 if (IS_ERR(p))
6573                         return NOTIFY_BAD;
6574                 kthread_bind(p, cpu);
6575                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6576                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6577                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6578                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6579                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6580                 break;
6581
6582         case CPU_ONLINE:
6583         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6584                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6585                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6586
6587                 /* Update our root-domain */
6588                 rq = cpu_rq(cpu);
6589                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6590                 if (rq->rd) {
6591                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6592                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6593                 }
6594                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6595                 break;
6596
6597 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6598         case CPU_UP_CANCELED:
6599         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6600                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6601                         break;
6602                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6603                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6604                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6605                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6606                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6607                 break;
6608
6609         case CPU_DEAD:
6610         case CPU_DEAD_FROZEN:
6611                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6612                 migrate_live_tasks(cpu);
6613                 rq = cpu_rq(cpu);
6614                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6615                 rq->migration_thread = NULL;
6616                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6617                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6618                 update_rq_clock(rq);
6619                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6620                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6621                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6622                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6623                 migrate_dead_tasks(cpu);
6624                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6625                 cpuset_unlock();
6626                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6627                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6628
6629                 /*
6630                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6631                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6632                  * the requestors.
6633                  */
6634                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6635                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6636                         struct migration_req *req;
6637
6638                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6639                                          struct migration_req, list);
6640                         list_del_init(&req->list);
6641                         complete(&req->done);
6642                 }
6643                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6644                 break;
6645
6646         case CPU_DYING:
6647         case CPU_DYING_FROZEN:
6648                 /* Update our root-domain */
6649                 rq = cpu_rq(cpu);
6650                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6651                 if (rq->rd) {
6652                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6653                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6654                 }
6655                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6656                 break;
6657 #endif
6658         }
6659         return NOTIFY_OK;
6660 }
6661
6662 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6663  * happens before everything else.
6664  */
6665 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6666         .notifier_call = migration_call,
6667         .priority = 10
6668 };
6669
6670 void __init migration_init(void)
6671 {
6672         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6673         int err;
6674
6675         /* Start one for the boot CPU: */
6676         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6677         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6678         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6679         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6680 }
6681 #endif
6682
6683 #ifdef CONFIG_SMP
6684
6685 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6686
6687 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6688                                   cpumask_t *groupmask)
6689 {
6690         struct sched_group *group = sd->groups;
6691         char str[256];
6692
6693         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6694         cpus_clear(*groupmask);
6695
6696         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6697
6698         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6699                 printk("does not load-balance\n");
6700                 if (sd->parent)
6701                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6702                                         " has parent");
6703                 return -1;
6704         }
6705
6706         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6707
6708         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6709                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6710                                 "CPU%d\n", cpu);
6711         }
6712         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6713                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6714                                 " CPU%d\n", cpu);
6715         }
6716
6717         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6718         do {
6719                 if (!group) {
6720                         printk("\n");
6721                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6722                         break;
6723                 }
6724
6725                 if (!group->__cpu_power) {
6726                         printk(KERN_CONT "\n");
6727                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6728                                         "set\n");
6729                         break;
6730                 }
6731
6732                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6733                         printk(KERN_CONT "\n");
6734                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6735                         break;
6736                 }
6737
6738                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6739                         printk(KERN_CONT "\n");
6740                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6741                         break;
6742                 }
6743
6744                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6745
6746                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6747                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6748
6749                 group = group->next;
6750         } while (group != sd->groups);
6751         printk(KERN_CONT "\n");
6752
6753         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6754                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6755
6756         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6757                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6758                         "of domain->span\n");
6759         return 0;
6760 }
6761
6762 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6763 {
6764         cpumask_t *groupmask;
6765         int level = 0;
6766
6767         if (!sd) {
6768                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6769                 return;
6770         }
6771
6772         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6773
6774         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6775         if (!groupmask) {
6776                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6777                 return;
6778         }
6779
6780         for (;;) {
6781                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6782                         break;
6783                 level++;
6784                 sd = sd->parent;
6785                 if (!sd)
6786                         break;
6787         }
6788         kfree(groupmask);
6789 }
6790 #else
6791 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6792 #endif
6793
6794 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6795 {
6796         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6797                 return 1;
6798
6799         /* Following flags need at least 2 groups */
6800         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6801                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6802                          SD_BALANCE_FORK |
6803                          SD_BALANCE_EXEC |
6804                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6805                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6806                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6807                         return 0;
6808         }
6809
6810         /* Following flags don't use groups */
6811         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6812                          SD_WAKE_AFFINE |
6813                          SD_WAKE_BALANCE))
6814                 return 0;
6815
6816         return 1;
6817 }
6818
6819 static int
6820 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6821 {
6822         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6823
6824         if (sd_degenerate(parent))
6825                 return 1;
6826
6827         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6828                 return 0;
6829
6830         /* Does parent contain flags not in child? */
6831         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6832         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6833                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6834         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6835         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6836                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6837                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6838                                 SD_BALANCE_FORK |
6839                                 SD_BALANCE_EXEC |
6840                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6841                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6842         }
6843   &nbs