Merge branch 'linus' into perfcounters/core
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128 /*
129  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
130  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
131  */
132 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
133 {
134         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
135 }
136
137 /*
138  * Each time a sched group cpu_power is changed,
139  * we must compute its reciprocal value
140  */
141 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
142 {
143         sg->__cpu_power += val;
144         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
145 }
146 #endif
147
148 static inline int rt_policy(int policy)
149 {
150         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
151                 return 1;
152         return 0;
153 }
154
155 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
156 {
157         return rt_policy(p->policy);
158 }
159
160 /*
161  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
162  */
163 struct rt_prio_array {
164         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
165         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
166 };
167
168 struct rt_bandwidth {
169         /* nests inside the rq lock: */
170         spinlock_t              rt_runtime_lock;
171         ktime_t                 rt_period;
172         u64                     rt_runtime;
173         struct hrtimer          rt_period_timer;
174 };
175
176 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
177
178 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
179
180 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
181 {
182         struct rt_bandwidth *rt_b =
183                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
184         ktime_t now;
185         int overrun;
186         int idle = 0;
187
188         for (;;) {
189                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
190                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
191
192                 if (!overrun)
193                         break;
194
195                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
196         }
197
198         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
199 }
200
201 static
202 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
203 {
204         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
205         rt_b->rt_runtime = runtime;
206
207         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
208
209         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
210                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
211         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
212         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
213 }
214
215 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
216 {
217         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         ktime_t now;
223
224         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
225                 return;
226
227         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
228                 return;
229
230         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231         for (;;) {
232                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
233                         break;
234
235                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
236                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
237                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
238                                 HRTIMER_MODE_ABS);
239         }
240         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
241 }
242
243 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
244 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
245 {
246         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
247 }
248 #endif
249
250 /*
251  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
252  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
253  */
254 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
255
256 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
257
258 #include <linux/cgroup.h>
259
260 struct cfs_rq;
261
262 static LIST_HEAD(task_groups);
263
264 /* task group related information */
265 struct task_group {
266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
267         struct cgroup_subsys_state css;
268 #endif
269
270 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
271         uid_t uid;
272 #endif
273
274 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
275         /* schedulable entities of this group on each cpu */
276         struct sched_entity **se;
277         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
278         struct cfs_rq **cfs_rq;
279         unsigned long shares;
280 #endif
281
282 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
283         struct sched_rt_entity **rt_se;
284         struct rt_rq **rt_rq;
285
286         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
287 #endif
288
289         struct rcu_head rcu;
290         struct list_head list;
291
292         struct task_group *parent;
293         struct list_head siblings;
294         struct list_head children;
295 };
296
297 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
298
299 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
300 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
301 {
302         user->tg->uid = user->uid;
303 }
304
305 /*
306  * Root task group.
307  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
308  *      be a child to this group.
309  */
310 struct task_group root_task_group;
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313 /* Default task group's sched entity on each cpu */
314 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
315 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
317 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
318
319 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
320 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
321 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 #define root_task_group init_task_group
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
328  * a task group's cpu shares.
329  */
330 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
331
332 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
333 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
334 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
335 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
336 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
337 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
338
339 /*
340  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
341  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
342  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
343  * too large, so as the shares value of a task group.
344  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
345  *  limitation from this.)
346  */
347 #define MIN_SHARES      2
348 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
349
350 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
351 #endif
352
353 /* Default task group.
354  *      Every task in system belong to this group at bootup.
355  */
356 struct task_group init_task_group;
357
358 /* return group to which a task belongs */
359 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
360 {
361         struct task_group *tg;
362
363 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
364         rcu_read_lock();
365         tg = __task_cred(p)->user->tg;
366         rcu_read_unlock();
367 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
368         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
369                                 struct task_group, css);
370 #else
371         tg = &init_task_group;
372 #endif
373         return tg;
374 }
375
376 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
377 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
378 {
379 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
380         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
381         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
382 #endif
383
384 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
385         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
386         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
387 #endif
388 }
389
390 #else
391
392 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
393 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
394 {
395         return NULL;
396 }
397
398 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
399
400 /* CFS-related fields in a runqueue */
401 struct cfs_rq {
402         struct load_weight load;
403         unsigned long nr_running;
404
405         u64 exec_clock;
406         u64 min_vruntime;
407
408         struct rb_root tasks_timeline;
409         struct rb_node *rb_leftmost;
410
411         struct list_head tasks;
412         struct list_head *balance_iterator;
413
414         /*
415          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
416          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
417          */
418         struct sched_entity *curr, *next, *last;
419
420         unsigned int nr_spread_over;
421
422 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
423         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
424
425         /*
426          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
427          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
428          * (like users, containers etc.)
429          *
430          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
431          * list is used during load balance.
432          */
433         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
434         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
435
436 #ifdef CONFIG_SMP
437         /*
438          * the part of load.weight contributed by tasks
439          */
440         unsigned long task_weight;
441
442         /*
443          *   h_load = weight * f(tg)
444          *
445          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
446          * this group.
447          */
448         unsigned long h_load;
449
450         /*
451          * this cpu's part of tg->shares
452          */
453         unsigned long shares;
454
455         /*
456          * load.weight at the time we set shares
457          */
458         unsigned long rq_weight;
459 #endif
460 #endif
461 };
462
463 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
464 struct rt_rq {
465         struct rt_prio_array active;
466         unsigned long rt_nr_running;
467 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
468         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
469 #endif
470 #ifdef CONFIG_SMP
471         unsigned long rt_nr_migratory;
472         int overloaded;
473 #endif
474         int rt_throttled;
475         u64 rt_time;
476         u64 rt_runtime;
477         /* Nests inside the rq lock: */
478         spinlock_t rt_runtime_lock;
479
480 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
481         unsigned long rt_nr_boosted;
482
483         struct rq *rq;
484         struct list_head leaf_rt_rq_list;
485         struct task_group *tg;
486         struct sched_rt_entity *rt_se;
487 #endif
488 };
489
490 #ifdef CONFIG_SMP
491
492 /*
493  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
494  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
495  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
496  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
497  * object.
498  *
499  */
500 struct root_domain {
501         atomic_t refcount;
502         cpumask_t span;
503         cpumask_t online;
504
505         /*
506          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
507          * one runnable RT task.
508          */
509         cpumask_t rto_mask;
510         atomic_t rto_count;
511 #ifdef CONFIG_SMP
512         struct cpupri cpupri;
513 #endif
514 };
515
516 /*
517  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
518  * members (mimicking the global state we have today).
519  */
520 static struct root_domain def_root_domain;
521
522 #endif
523
524 /*
525  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
526  *
527  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
528  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
529  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
530  */
531 struct rq {
532         /* runqueue lock: */
533         spinlock_t lock;
534
535         /*
536          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
537          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
538          */
539         unsigned long nr_running;
540         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
541         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
542         unsigned char idle_at_tick;
543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
544         unsigned long last_tick_seen;
545         unsigned char in_nohz_recently;
546 #endif
547         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
548         struct load_weight load;
549         unsigned long nr_load_updates;
550         u64 nr_switches;
551
552         struct cfs_rq cfs;
553         struct rt_rq rt;
554
555 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
556         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
557         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
558 #endif
559 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
560         struct list_head leaf_rt_rq_list;
561 #endif
562
563         /*
564          * This is part of a global counter where only the total sum
565          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
566          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
567          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
568          */
569         unsigned long nr_uninterruptible;
570
571         struct task_struct *curr, *idle;
572         unsigned long next_balance;
573         struct mm_struct *prev_mm;
574
575         u64 clock;
576
577         atomic_t nr_iowait;
578
579 #ifdef CONFIG_SMP
580         struct root_domain *rd;
581         struct sched_domain *sd;
582
583         /* For active balancing */
584         int active_balance;
585         int push_cpu;
586         /* cpu of this runqueue: */
587         int cpu;
588         int online;
589
590         unsigned long avg_load_per_task;
591
592         struct task_struct *migration_thread;
593         struct list_head migration_queue;
594 #endif
595
596 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
597 #ifdef CONFIG_SMP
598         int hrtick_csd_pending;
599         struct call_single_data hrtick_csd;
600 #endif
601         struct hrtimer hrtick_timer;
602 #endif
603
604 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
605         /* latency stats */
606         struct sched_info rq_sched_info;
607         unsigned long long rq_cpu_time;
608         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
609
610         /* sys_sched_yield() stats */
611         unsigned int yld_exp_empty;
612         unsigned int yld_act_empty;
613         unsigned int yld_both_empty;
614         unsigned int yld_count;
615
616         /* schedule() stats */
617         unsigned int sched_switch;
618         unsigned int sched_count;
619         unsigned int sched_goidle;
620
621         /* try_to_wake_up() stats */
622         unsigned int ttwu_count;
623         unsigned int ttwu_local;
624
625         /* BKL stats */
626         unsigned int bkl_count;
627 #endif
628 };
629
630 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
631
632 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
633 {
634         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
635 }
636
637 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
638 {
639 #ifdef CONFIG_SMP
640         return rq->cpu;
641 #else
642         return 0;
643 #endif
644 }
645
646 /*
647  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
648  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
649  *
650  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
651  * preempt-disabled sections.
652  */
653 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
654         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
655
656 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
657 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
658 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
659 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
660
661 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
662 {
663         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
664 }
665
666 /*
667  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
668  */
669 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
670 # define const_debug __read_mostly
671 #else
672 # define const_debug static const
673 #endif
674
675 /**
676  * runqueue_is_locked
677  *
678  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
679  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
680  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
681  */
682 int runqueue_is_locked(void)
683 {
684         int cpu = get_cpu();
685         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
686         int ret;
687
688         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
689         put_cpu();
690         return ret;
691 }
692
693 /*
694  * Debugging: various feature bits
695  */
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         __SCHED_FEAT_##name ,
699
700 enum {
701 #include "sched_features.h"
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
707         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
708
709 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
710 #include "sched_features.h"
711         0;
712
713 #undef SCHED_FEAT
714
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         #name ,
718
719 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
720 #include "sched_features.h"
721         NULL
722 };
723
724 #undef SCHED_FEAT
725
726 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
727 {
728         int i;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
732                         seq_puts(m, "NO_");
733                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
734         }
735         seq_puts(m, "\n");
736
737         return 0;
738 }
739
740 static ssize_t
741 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
742                 size_t cnt, loff_t *ppos)
743 {
744         char buf[64];
745         char *cmp = buf;
746         int neg = 0;
747         int i;
748
749         if (cnt > 63)
750                 cnt = 63;
751
752         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
753                 return -EFAULT;
754
755         buf[cnt] = 0;
756
757         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
758                 neg = 1;
759                 cmp += 3;
760         }
761
762         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
763                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
764
765                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
766                         if (neg)
767                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
768                         else
769                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
770                         break;
771                 }
772         }
773
774         if (!sched_feat_names[i])
775                 return -EINVAL;
776
777         filp->f_pos += cnt;
778
779         return cnt;
780 }
781
782 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
783 {
784         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
785 }
786
787 static struct file_operations sched_feat_fops = {
788         .open           = sched_feat_open,
789         .write          = sched_feat_write,
790         .read           = seq_read,
791         .llseek         = seq_lseek,
792         .release        = single_release,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819
820 /*
821  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
822  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
823  * default: 4
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
826
827 /*
828  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
829  * default: 1s
830  */
831 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
832
833 static __read_mostly int scheduler_running;
834
835 /*
836  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
837  * default: 0.95s
838  */
839 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
840
841 static inline u64 global_rt_period(void)
842 {
843         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
844 }
845
846 static inline u64 global_rt_runtime(void)
847 {
848         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
849                 return RUNTIME_INF;
850
851         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
852 }
853
854 #ifndef prepare_arch_switch
855 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
856 #endif
857 #ifndef finish_arch_switch
858 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
859 #endif
860
861 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863         return rq->curr == p;
864 }
865
866 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
867 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         return task_current(rq, p);
870 }
871
872 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
873 {
874 }
875
876 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
877 {
878 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
879         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
880         rq->lock.owner = current;
881 #endif
882         /*
883          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
884          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
885          * prev into current:
886          */
887         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
888
889         spin_unlock_irq(&rq->lock);
890 }
891
892 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
893 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
894 {
895 #ifdef CONFIG_SMP
896         return p->oncpu;
897 #else
898         return task_current(rq, p);
899 #endif
900 }
901
902 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         /*
906          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
907          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
908          * here.
909          */
910         next->oncpu = 1;
911 #endif
912 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
913         spin_unlock_irq(&rq->lock);
914 #else
915         spin_unlock(&rq->lock);
916 #endif
917 }
918
919 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
920 {
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         /*
923          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
924          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
925          * finished.
926          */
927         smp_wmb();
928         prev->oncpu = 0;
929 #endif
930 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
931         local_irq_enable();
932 #endif
933 }
934 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
935
936 /*
937  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
938  * Must be called interrupts disabled.
939  */
940 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         for (;;) {
944                 struct rq *rq = task_rq(p);
945                 spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
954  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
955  * explicitly disabling preemption.
956  */
957 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 local_irq_save(*flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 void curr_rq_lock_irq_save(unsigned long *flags)
973         __acquires(rq->lock)
974 {
975         struct rq *rq;
976
977         local_irq_save(*flags);
978         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
979         spin_lock(&rq->lock);
980 }
981
982 void curr_rq_unlock_irq_restore(unsigned long *flags)
983         __releases(rq->lock)
984 {
985         struct rq *rq;
986
987         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
988         spin_unlock(&rq->lock);
989         local_irq_restore(*flags);
990 }
991
992 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
993 {
994         struct rq *rq = task_rq(p);
995
996         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
997         spin_unlock_wait(&rq->lock);
998 }
999
1000 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1001         __releases(rq->lock)
1002 {
1003         spin_unlock(&rq->lock);
1004 }
1005
1006 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1007         __releases(rq->lock)
1008 {
1009         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1010 }
1011
1012 /*
1013  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1014  */
1015 static struct rq *this_rq_lock(void)
1016         __acquires(rq->lock)
1017 {
1018         struct rq *rq;
1019
1020         local_irq_disable();
1021         rq = this_rq();
1022         spin_lock(&rq->lock);
1023
1024         return rq;
1025 }
1026
1027 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1028 /*
1029  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1030  *
1031  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1032  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1033  * reschedule event.
1034  *
1035  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1036  * rq->lock.
1037  */
1038
1039 /*
1040  * Use hrtick when:
1041  *  - enabled by features
1042  *  - hrtimer is actually high res
1043  */
1044 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1045 {
1046         if (!sched_feat(HRTICK))
1047                 return 0;
1048         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1049                 return 0;
1050         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1051 }
1052
1053 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1054 {
1055         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1056                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * High-resolution timer tick.
1061  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1062  */
1063 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1064 {
1065         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1066
1067         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1068
1069         spin_lock(&rq->lock);
1070         update_rq_clock(rq);
1071         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1072         spin_unlock(&rq->lock);
1073
1074         return HRTIMER_NORESTART;
1075 }
1076
1077 #ifdef CONFIG_SMP
1078 /*
1079  * called from hardirq (IPI) context
1080  */
1081 static void __hrtick_start(void *arg)
1082 {
1083         struct rq *rq = arg;
1084
1085         spin_lock(&rq->lock);
1086         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1087         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1088         spin_unlock(&rq->lock);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Called to set the hrtick timer state.
1093  *
1094  * called with rq->lock held and irqs disabled
1095  */
1096 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1097 {
1098         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1099         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1100
1101         hrtimer_set_expires(timer, time);
1102
1103         if (rq == this_rq()) {
1104                 hrtimer_restart(timer);
1105         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1106                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1107                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1108         }
1109 }
1110
1111 static int
1112 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1113 {
1114         int cpu = (int)(long)hcpu;
1115
1116         switch (action) {
1117         case CPU_UP_CANCELED:
1118         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1119         case CPU_DOWN_PREPARE:
1120         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1121         case CPU_DEAD:
1122         case CPU_DEAD_FROZEN:
1123                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1124                 return NOTIFY_OK;
1125         }
1126
1127         return NOTIFY_DONE;
1128 }
1129
1130 static __init void init_hrtick(void)
1131 {
1132         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1133 }
1134 #else
1135 /*
1136  * Called to set the hrtick timer state.
1137  *
1138  * called with rq->lock held and irqs disabled
1139  */
1140 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1141 {
1142         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1143 }
1144
1145 static inline void init_hrtick(void)
1146 {
1147 }
1148 #endif /* CONFIG_SMP */
1149
1150 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1151 {
1152 #ifdef CONFIG_SMP
1153         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1154
1155         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1156         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1157         rq->hrtick_csd.info = rq;
1158 #endif
1159
1160         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1161         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1162         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1163 }
1164 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1165 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1166 {
1167 }
1168
1169 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1170 {
1171 }
1172
1173 static inline void init_hrtick(void)
1174 {
1175 }
1176 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1177
1178 /*
1179  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1180  *
1181  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1182  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1183  * the target CPU.
1184  */
1185 #ifdef CONFIG_SMP
1186
1187 #ifndef tsk_is_polling
1188 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1189 #endif
1190
1191 static void resched_task(struct task_struct *p)
1192 {
1193         int cpu;
1194
1195         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1196
1197         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1198                 return;
1199
1200         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1201
1202         cpu = task_cpu(p);
1203         if (cpu == smp_processor_id())
1204                 return;
1205
1206         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1207         smp_mb();
1208         if (!tsk_is_polling(p))
1209                 smp_send_reschedule(cpu);
1210 }
1211
1212 static void resched_cpu(int cpu)
1213 {
1214         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1215         unsigned long flags;
1216
1217         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1218                 return;
1219         resched_task(cpu_curr(cpu));
1220         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1221 }
1222
1223 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1224 /*
1225  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1226  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1227  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1228  * idle system the next event might even be infinite time into the
1229  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1230  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1231  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1232  * wheel for the next timer event.
1233  */
1234 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1235 {
1236         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1237
1238         if (cpu == smp_processor_id())
1239                 return;
1240
1241         /*
1242          * This is safe, as this function is called with the timer
1243          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1244          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1245          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1246          * timer into account automatically.
1247          */
1248         if (rq->curr != rq->idle)
1249                 return;
1250
1251         /*
1252          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1253          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1254          * idle task through an additional NOOP schedule()
1255          */
1256         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1257
1258         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1259         smp_mb();
1260         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1261                 smp_send_reschedule(cpu);
1262 }
1263 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1264
1265 #else /* !CONFIG_SMP */
1266 static void resched_task(struct task_struct *p)
1267 {
1268         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1269         set_tsk_need_resched(p);
1270 }
1271 #endif /* CONFIG_SMP */
1272
1273 #if BITS_PER_LONG == 32
1274 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1275 #else
1276 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1277 #endif
1278
1279 #define WMULT_SHIFT     32
1280
1281 /*
1282  * Shift right and round:
1283  */
1284 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1285
1286 /*
1287  * delta *= weight / lw
1288  */
1289 static unsigned long
1290 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1291                 struct load_weight *lw)
1292 {
1293         u64 tmp;
1294
1295         if (!lw->inv_weight) {
1296                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1297                         lw->inv_weight = 1;
1298                 else
1299                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1300                                 / (lw->weight+1);
1301         }
1302
1303         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1304         /*
1305          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1306          */
1307         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1308                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1309                         WMULT_SHIFT/2);
1310         else
1311                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1312
1313         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1314 }
1315
1316 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1317 {
1318         lw->weight += inc;
1319         lw->inv_weight = 0;
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1323 {
1324         lw->weight -= dec;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1330  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1331  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1332  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1333  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1334  * slice expiry etc.
1335  */
1336
1337 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1338 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1339
1340 /*
1341  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1342  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1343  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1344  * that remained on nice 0.
1345  *
1346  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1347  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1348  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1349  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1350  * the relative distance between them is ~25%.)
1351  */
1352 static const int prio_to_weight[40] = {
1353  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1354  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1355  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1356  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1357  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1358  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1359  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1360  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1361 };
1362
1363 /*
1364  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1365  *
1366  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1367  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1368  * into multiplications:
1369  */
1370 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1371  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1372  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1373  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1374  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1375  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1376  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1377  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1378  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1379 };
1380
1381 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1382
1383 /*
1384  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1385  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1386  * structures to the load-balancing proper:
1387  */
1388 struct rq_iterator {
1389         void *arg;
1390         struct task_struct *(*start)(void *);
1391         struct task_struct *(*next)(void *);
1392 };
1393
1394 #ifdef CONFIG_SMP
1395 static unsigned long
1396 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1397               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1398               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1399               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1400
1401 static int
1402 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1404                    struct rq_iterator *iterator);
1405 #endif
1406
1407 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1408 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1409 #else
1410 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1411 #endif
1412
1413 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1414 {
1415         update_load_add(&rq->load, load);
1416 }
1417
1418 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1419 {
1420         update_load_sub(&rq->load, load);
1421 }
1422
1423 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1424 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1425
1426 /*
1427  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1428  * leaving it for the final time.
1429  */
1430 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1431 {
1432         struct task_group *parent, *child;
1433         int ret;
1434
1435         rcu_read_lock();
1436         parent = &root_task_group;
1437 down:
1438         ret = (*down)(parent, data);
1439         if (ret)
1440                 goto out_unlock;
1441         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1442                 parent = child;
1443                 goto down;
1444
1445 up:
1446                 continue;
1447         }
1448         ret = (*up)(parent, data);
1449         if (ret)
1450                 goto out_unlock;
1451
1452         child = parent;
1453         parent = parent->parent;
1454         if (parent)
1455                 goto up;
1456 out_unlock:
1457         rcu_read_unlock();
1458
1459         return ret;
1460 }
1461
1462 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1463 {
1464         return 0;
1465 }
1466 #endif
1467
1468 #ifdef CONFIG_SMP
1469 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1470 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1471 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1472
1473 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1474 {
1475         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1476         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1477
1478         if (nr_running)
1479                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1480         else
1481                 rq->avg_load_per_task = 0;
1482
1483         return rq->avg_load_per_task;
1484 }
1485
1486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1487
1488 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1489
1490 /*
1491  * Calculate and set the cpu's group shares.
1492  */
1493 static void
1494 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1495                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1496 {
1497         unsigned long shares;
1498         unsigned long rq_weight;
1499
1500         if (!tg->se[cpu])
1501                 return;
1502
1503         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1504
1505         /*
1506          *           \Sum shares * rq_weight
1507          * shares =  -----------------------
1508          *               \Sum rq_weight
1509          *
1510          */
1511         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1512         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1513
1514         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1515                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1516                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1517                 unsigned long flags;
1518
1519                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1520                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1521
1522                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1523                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1524         }
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1529  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1530  * parent group depends on the shares of its child groups.
1531  */
1532 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1533 {
1534         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1535         unsigned long shares = 0;
1536         struct sched_domain *sd = data;
1537         int i;
1538
1539         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1540                 /*
1541                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1542                  * is one of average load so that when a new task gets to
1543                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1544                  */
1545                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1546                 if (!weight)
1547                         weight = NICE_0_LOAD;
1548
1549                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1550                 rq_weight += weight;
1551                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1552         }
1553
1554         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1555                 shares = tg->shares;
1556
1557         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1558                 shares = tg->shares;
1559
1560         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1561                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1562
1563         return 0;
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1568  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1569  * group is a fraction of its parents load.
1570  */
1571 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1572 {
1573         unsigned long load;
1574         long cpu = (long)data;
1575
1576         if (!tg->parent) {
1577                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1578         } else {
1579                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1580                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1581                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1582         }
1583
1584         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1585
1586         return 0;
1587 }
1588
1589 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1590 {
1591         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1592         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1593
1594         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1595                 sd->last_update = now;
1596                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1597         }
1598 }
1599
1600 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1601 {
1602         spin_unlock(&rq->lock);
1603         update_shares(sd);
1604         spin_lock(&rq->lock);
1605 }
1606
1607 static void update_h_load(long cpu)
1608 {
1609         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1610 }
1611
1612 #else
1613
1614 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1615 {
1616 }
1617
1618 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1619 {
1620 }
1621
1622 #endif
1623
1624 /*
1625  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1626  */
1627 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1628         __releases(this_rq->lock)
1629         __acquires(busiest->lock)
1630         __acquires(this_rq->lock)
1631 {
1632         int ret = 0;
1633
1634         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1635                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1636                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1637                 BUG_ON(1);
1638         }
1639         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1640                 if (busiest < this_rq) {
1641                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1642                         spin_lock(&busiest->lock);
1643                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1644                         ret = 1;
1645                 } else
1646                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1647         }
1648         return ret;
1649 }
1650
1651 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1652         __releases(busiest->lock)
1653 {
1654         spin_unlock(&busiest->lock);
1655         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1656 }
1657 #endif
1658
1659 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1660 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1661 {
1662 #ifdef CONFIG_SMP
1663         cfs_rq->shares = shares;
1664 #endif
1665 }
1666 #endif
1667
1668 #include "sched_stats.h"
1669 #include "sched_idletask.c"
1670 #include "sched_fair.c"
1671 #include "sched_rt.c"
1672 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1673 # include "sched_debug.c"
1674 #endif
1675
1676 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1677 #define for_each_class(class) \
1678    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1679
1680 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1681 {
1682         rq->nr_running++;
1683 }
1684
1685 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1686 {
1687         rq->nr_running--;
1688 }
1689
1690 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1691 {
1692         if (task_has_rt_policy(p)) {
1693                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1694                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1695                 return;
1696         }
1697
1698         /*
1699          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1700          */
1701         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1702                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1703                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1704                 return;
1705         }
1706
1707         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1708         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1709 }
1710
1711 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1712 {
1713         s64 diff = sample - *avg;
1714         *avg += diff >> 3;
1715 }
1716
1717 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1718 {
1719         sched_info_queued(p);
1720         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1721         p->se.on_rq = 1;
1722 }
1723
1724 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1725 {
1726         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1727                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1728                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1729                 p->se.last_wakeup = 0;
1730         }
1731
1732         sched_info_dequeued(p);
1733         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1734         p->se.on_rq = 0;
1735 }
1736
1737 /*
1738  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1739  */
1740 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1741 {
1742         return p->static_prio;
1743 }
1744
1745 /*
1746  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1747  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1748  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1749  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1750  * estimator recalculates.
1751  */
1752 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1753 {
1754         int prio;
1755
1756         if (task_has_rt_policy(p))
1757                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1758         else
1759                 prio = __normal_prio(p);
1760         return prio;
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1765  * taken into account by the scheduler. This value might
1766  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1767  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1768  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1769  */
1770 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1771 {
1772         p->normal_prio = normal_prio(p);
1773         /*
1774          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1775          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1776          * to the normal priority:
1777          */
1778         if (!rt_prio(p->prio))
1779                 return p->normal_prio;
1780         return p->prio;
1781 }
1782
1783 /*
1784  * activate_task - move a task to the runqueue.
1785  */
1786 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1787 {
1788         if (task_contributes_to_load(p))
1789                 rq->nr_uninterruptible--;
1790
1791         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1792         inc_nr_running(rq);
1793 }
1794
1795 /*
1796  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1797  */
1798 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1799 {
1800         if (task_contributes_to_load(p))
1801                 rq->nr_uninterruptible++;
1802
1803         dequeue_task(rq, p, sleep);
1804         dec_nr_running(rq);
1805 }
1806
1807 /**
1808  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1809  * @p: the task in question.
1810  */
1811 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1812 {
1813         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1814 }
1815
1816 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1817 {
1818         set_task_rq(p, cpu);
1819 #ifdef CONFIG_SMP
1820         /*
1821          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1822          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1823          * per-task data have been completed by this moment.
1824          */
1825         smp_wmb();
1826         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1827 #endif
1828 }
1829
1830 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1831                                        const struct sched_class *prev_class,
1832                                        int oldprio, int running)
1833 {
1834         if (prev_class != p->sched_class) {
1835                 if (prev_class->switched_from)
1836                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1837                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1838         } else
1839                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1840 }
1841
1842 #ifdef CONFIG_SMP
1843
1844 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1845 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1846 {
1847         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Is this task likely cache-hot:
1852  */
1853 static int
1854 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1855 {
1856         s64 delta;
1857
1858         /*
1859          * Buddy candidates are cache hot:
1860          */
1861         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1862                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1863                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1864                 return 1;
1865
1866         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1867                 return 0;
1868
1869         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1870                 return 1;
1871         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1872                 return 0;
1873
1874         delta = now - p->se.exec_start;
1875
1876         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1877 }
1878
1879
1880 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1881 {
1882         int old_cpu = task_cpu(p);
1883         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1884         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1885                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1886         u64 clock_offset;
1887
1888         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1889
1890         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1891
1892 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1893         if (p->se.wait_start)
1894                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1895         if (p->se.sleep_start)
1896                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1897         if (p->se.block_start)
1898                 p->se.block_start -= clock_offset;
1899 #endif
1900         if (old_cpu != new_cpu) {
1901                 p->se.nr_migrations++;
1902 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1903                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1904                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1905 #endif
1906         }
1907         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1908                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1909
1910         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1911 }
1912
1913 struct migration_req {
1914         struct list_head list;
1915
1916         struct task_struct *task;
1917         int dest_cpu;
1918
1919         struct completion done;
1920 };
1921
1922 /*
1923  * The task's runqueue lock must be held.
1924  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1925  */
1926 static int
1927 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1928 {
1929         struct rq *rq = task_rq(p);
1930
1931         /*
1932          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1933          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1934          */
1935         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1936                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1937                 return 0;
1938         }
1939
1940         init_completion(&req->done);
1941         req->task = p;
1942         req->dest_cpu = dest_cpu;
1943         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1944
1945         return 1;
1946 }
1947
1948 /*
1949  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1950  *
1951  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1952  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1953  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1954  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1955  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1956  * @p has remained unscheduled the whole time.
1957  *
1958  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1959  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1960  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1961  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1962  * waiting to become inactive.
1963  */
1964 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1965 {
1966         unsigned long flags;
1967         int running, on_rq;
1968         unsigned long ncsw;
1969         struct rq *rq;
1970
1971         for (;;) {
1972                 /*
1973                  * We do the initial early heuristics without holding
1974                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1975                  * the runqueue lock when things look like they will
1976                  * work out!
1977                  */
1978                 rq = task_rq(p);
1979
1980                 /*
1981                  * If the task is actively running on another CPU
1982                  * still, just relax and busy-wait without holding
1983                  * any locks.
1984                  *
1985                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1986                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1987                  * But we don't care, since "task_running()" will
1988                  * return false if the runqueue has changed and p
1989                  * is actually now running somewhere else!
1990                  */
1991                 while (task_running(rq, p)) {
1992                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1993                                 return 0;
1994                         cpu_relax();
1995                 }
1996
1997                 /*
1998                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1999                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2000                  * just go back and repeat.
2001                  */
2002                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2003                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2004                 running = task_running(rq, p);
2005                 on_rq = p->se.on_rq;
2006                 ncsw = 0;
2007                 if (!match_state || p->state == match_state)
2008                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2009                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2010
2011                 /*
2012                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2013                  */
2014                 if (unlikely(!ncsw))
2015                         break;
2016
2017                 /*
2018                  * Was it really running after all now that we
2019                  * checked with the proper locks actually held?
2020                  *
2021                  * Oops. Go back and try again..
2022                  */
2023                 if (unlikely(running)) {
2024                         cpu_relax();
2025                         continue;
2026                 }
2027
2028                 /*
2029                  * It's not enough that it's not actively running,
2030                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2031                  * preempted!
2032                  *
2033                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2034                  * running right now), it's preempted, and we should
2035                  * yield - it could be a while.
2036                  */
2037                 if (unlikely(on_rq)) {
2038                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2039                         continue;
2040                 }
2041
2042                 /*
2043                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2044                  * runnable, which means that it will never become
2045                  * running in the future either. We're all done!
2046                  */
2047                 break;
2048         }
2049
2050         return ncsw;
2051 }
2052
2053 /***
2054  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2055  * @p: the to-be-kicked thread
2056  *
2057  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2058  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2059  *
2060  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2061  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2062  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2063  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2064  * achieved as well.
2065  */
2066 void kick_process(struct task_struct *p)
2067 {
2068         int cpu;
2069
2070         preempt_disable();
2071         cpu = task_cpu(p);
2072         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2073                 smp_send_reschedule(cpu);
2074         preempt_enable();
2075 }
2076
2077 /*
2078  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2079  * according to the scheduling class and "nice" value.
2080  *
2081  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2082  * balance conservatively.
2083  */
2084 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2085 {
2086         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2087         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2088
2089         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2090                 return total;
2091
2092         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2097  * according to the scheduling class and "nice" value.
2098  */
2099 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2100 {
2101         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2102         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2103
2104         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2105                 return total;
2106
2107         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2108 }
2109
2110 /*
2111  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2112  * domain.
2113  */
2114 static struct sched_group *
2115 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2116 {
2117         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2118         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2119         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2120         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2121
2122         do {
2123                 unsigned long load, avg_load;
2124                 int local_group;
2125                 int i;
2126
2127                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2128                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2129                         continue;
2130
2131                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2132
2133                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2134                 avg_load = 0;
2135
2136                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2137                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2138                         if (local_group)
2139                                 load = source_load(i, load_idx);
2140                         else
2141                                 load = target_load(i, load_idx);
2142
2143                         avg_load += load;
2144                 }
2145
2146                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2147                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2148                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2149
2150                 if (local_group) {
2151                         this_load = avg_load;
2152                         this = group;
2153                 } else if (avg_load < min_load) {
2154                         min_load = avg_load;
2155                         idlest = group;
2156                 }
2157         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2158
2159         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2160                 return NULL;
2161         return idlest;
2162 }
2163
2164 /*
2165  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2166  */
2167 static int
2168 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2169                 cpumask_t *tmp)
2170 {
2171         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2172         int idlest = -1;
2173         int i;
2174
2175         /* Traverse only the allowed CPUs */
2176         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2177
2178         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2179                 load = weighted_cpuload(i);
2180
2181                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2182                         min_load = load;
2183                         idlest = i;
2184                 }
2185         }
2186
2187         return idlest;
2188 }
2189
2190 /*
2191  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2192  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2193  * SD_BALANCE_EXEC.
2194  *
2195  * Balance, ie. select the least loaded group.
2196  *
2197  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2198  *
2199  * preempt must be disabled.
2200  */
2201 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2202 {
2203         struct task_struct *t = current;
2204         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2205
2206         for_each_domain(cpu, tmp) {
2207                 /*
2208                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2209                  */
2210                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2211                         break;
2212                 if (tmp->flags & flag)
2213                         sd = tmp;
2214         }
2215
2216         if (sd)
2217                 update_shares(sd);
2218
2219         while (sd) {
2220                 cpumask_t span, tmpmask;
2221                 struct sched_group *group;
2222                 int new_cpu, weight;
2223
2224                 if (!(sd->flags & flag)) {
2225                         sd = sd->child;
2226                         continue;
2227                 }
2228
2229                 span = sd->span;
2230                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2231                 if (!group) {
2232                         sd = sd->child;
2233                         continue;
2234                 }
2235
2236                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2237                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2238                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2239                         sd = sd->child;
2240                         continue;
2241                 }
2242
2243                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2244                 cpu = new_cpu;
2245                 sd = NULL;
2246                 weight = cpus_weight(span);
2247                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2248                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2249                                 break;
2250                         if (tmp->flags & flag)
2251                                 sd = tmp;
2252                 }
2253                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2254         }
2255
2256         return cpu;
2257 }
2258
2259 #endif /* CONFIG_SMP */
2260
2261 /**
2262  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2263  * @p:          the task to evaluate
2264  * @func:       the function to be called
2265  * @info:       the function call argument
2266  *
2267  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2268  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2269  */
2270 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2271                               void (*func) (void *info), void *info)
2272 {
2273         int cpu;
2274
2275         preempt_disable();
2276         cpu = task_cpu(p);
2277         if (task_curr(p))
2278                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2279         preempt_enable();
2280 }
2281
2282 /***
2283  * try_to_wake_up - wake up a thread
2284  * @p: the to-be-woken-up thread
2285  * @state: the mask of task states that can be woken
2286  * @sync: do a synchronous wakeup?
2287  *
2288  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2289  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2290  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2291  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2292  * runnable without the overhead of this.
2293  *
2294  * returns failure only if the task is already active.
2295  */
2296 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2297 {
2298         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2299         unsigned long flags;
2300         long old_state;
2301         struct rq *rq;
2302
2303         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2304                 sync = 0;
2305
2306 #ifdef CONFIG_SMP
2307         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2308                 struct sched_domain *sd;
2309
2310                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2311                 cpu = task_cpu(p);
2312
2313                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2314                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2315                                 update_shares(sd);
2316                                 break;
2317                         }
2318                 }
2319         }
2320 #endif
2321
2322         smp_wmb();
2323         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2324         update_rq_clock(rq);
2325         old_state = p->state;
2326         if (!(old_state & state))
2327                 goto out;
2328
2329         if (p->se.on_rq)
2330                 goto out_running;
2331
2332         cpu = task_cpu(p);
2333         orig_cpu = cpu;
2334         this_cpu = smp_processor_id();
2335
2336 #ifdef CONFIG_SMP
2337         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2338                 goto out_activate;
2339
2340         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2341         if (cpu != orig_cpu) {
2342                 set_task_cpu(p, cpu);
2343                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2344                 /* might preempt at this point */
2345                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2346                 old_state = p->state;
2347                 if (!(old_state & state))
2348                         goto out;
2349                 if (p->se.on_rq)
2350                         goto out_running;
2351
2352                 this_cpu = smp_processor_id();
2353                 cpu = task_cpu(p);
2354         }
2355
2356 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2357         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2358         if (cpu == this_cpu)
2359                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2360         else {
2361                 struct sched_domain *sd;
2362                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2363                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2364                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2365                                 break;
2366                         }
2367                 }
2368         }
2369 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2370
2371 out_activate:
2372 #endif /* CONFIG_SMP */
2373         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2374         if (sync)
2375                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2376         if (orig_cpu != cpu)
2377                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2378         if (cpu == this_cpu)
2379                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2380         else
2381                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2382         activate_task(rq, p, 1);
2383         success = 1;
2384
2385 out_running:
2386         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2387         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2388
2389         p->state = TASK_RUNNING;
2390 #ifdef CONFIG_SMP
2391         if (p->sched_class->task_wake_up)
2392                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2393 #endif
2394 out:
2395         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2396
2397         task_rq_unlock(rq, &flags);
2398
2399         return success;
2400 }
2401
2402 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2403 {
2404         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2405 }
2406 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2407
2408 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2409 {
2410         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2411 }
2412
2413 /*
2414  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2415  * p is forked by current.
2416  *
2417  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2418  */
2419 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2420 {
2421         p->se.exec_start                = 0;
2422         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2423         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2424         p->se.nr_migrations             = 0;
2425         p->se.last_wakeup               = 0;
2426         p->se.avg_overlap               = 0;
2427
2428 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2429         p->se.wait_start                = 0;
2430         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2431         p->se.sleep_start               = 0;
2432         p->se.block_start               = 0;
2433         p->se.sleep_max                 = 0;
2434         p->se.block_max                 = 0;
2435         p->se.exec_max                  = 0;
2436         p->se.slice_max                 = 0;
2437         p->se.wait_max                  = 0;
2438 #endif
2439
2440         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2441         p->se.on_rq = 0;
2442         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2443
2444 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2445         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2446 #endif
2447
2448         /*
2449          * We mark the process as running here, but have not actually
2450          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2451          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2452          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2453          */
2454         p->state = TASK_RUNNING;
2455 }
2456
2457 /*
2458  * fork()/clone()-time setup:
2459  */
2460 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2461 {
2462         int cpu = get_cpu();
2463
2464         __sched_fork(p);
2465
2466 #ifdef CONFIG_SMP
2467         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2468 #endif
2469         set_task_cpu(p, cpu);
2470
2471         /*
2472          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2473          */
2474         p->prio = current->normal_prio;
2475         if (!rt_prio(p->prio))
2476                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2477
2478 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2479         if (likely(sched_info_on()))
2480                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2481 #endif
2482 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2483         p->oncpu = 0;
2484 #endif
2485 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2486         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2487         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2488 #endif
2489         put_cpu();
2490 }
2491
2492 /*
2493  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2494  *
2495  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2496  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2497  * on the runqueue and wakes it.
2498  */
2499 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2500 {
2501         unsigned long flags;
2502         struct rq *rq;
2503
2504         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2505         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2506         update_rq_clock(rq);
2507
2508         p->prio = effective_prio(p);
2509
2510         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2511                 activate_task(rq, p, 0);
2512         } else {
2513                 /*
2514                  * Let the scheduling class do new task startup
2515                  * management (if any):
2516                  */
2517                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2518                 inc_nr_running(rq);
2519         }
2520         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2521         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2522 #ifdef CONFIG_SMP
2523         if (p->sched_class->task_wake_up)
2524                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2525 #endif
2526         task_rq_unlock(rq, &flags);
2527 }
2528
2529 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2530
2531 /**
2532  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2533  * @notifier: notifier struct to register
2534  */
2535 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2536 {
2537         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2538 }
2539 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2540
2541 /**
2542  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2543  * @notifier: notifier struct to unregister
2544  *
2545  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2546  */
2547 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2548 {
2549         hlist_del(&notifier->link);
2550 }
2551 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2552
2553 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2554 {
2555         struct preempt_notifier *notifier;
2556         struct hlist_node *node;
2557
2558         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2559                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2560 }
2561
2562 static void
2563 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2564                                  struct task_struct *next)
2565 {
2566         struct preempt_notifier *notifier;
2567         struct hlist_node *node;
2568
2569         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2570                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2571 }
2572
2573 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2574
2575 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2576 {
2577 }
2578
2579 static void
2580 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2581                                  struct task_struct *next)
2582 {
2583 }
2584
2585 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2586
2587 /**
2588  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2589  * @rq: the runqueue preparing to switch
2590  * @prev: the current task that is being switched out
2591  * @next: the task we are going to switch to.
2592  *
2593  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2594  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2595  * switch.
2596  *
2597  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2598  * hooks.
2599  */
2600 static inline void
2601 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2602                     struct task_struct *next)
2603 {
2604         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2605         prepare_lock_switch(rq, next);
2606         prepare_arch_switch(next);
2607 }
2608
2609 /**
2610  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2611  * @rq: runqueue associated with task-switch
2612  * @prev: the thread we just switched away from.
2613  *
2614  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2615  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2616  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2617  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2618  *
2619  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2620  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2621  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2622  * details.)
2623  */
2624 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2625         __releases(rq->lock)
2626 {
2627         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2628         long prev_state;
2629
2630         rq->prev_mm = NULL;
2631
2632         /*
2633          * A task struct has one reference for the use as "current".
2634          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2635          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2636          * the scheduled task must drop that reference.
2637          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2638          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2639          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2640          * be dropped twice.
2641          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2642          */
2643         prev_state = prev->state;
2644         finish_arch_switch(prev);
2645         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2646         finish_lock_switch(rq, prev);
2647 #ifdef CONFIG_SMP
2648         if (current->sched_class->post_schedule)
2649                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2650 #endif
2651
2652         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2653         if (mm)
2654                 mmdrop(mm);
2655         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2656                 /*
2657                  * Remove function-return probe instances associated with this
2658                  * task and put them back on the free list.
2659                  */
2660                 kprobe_flush_task(prev);
2661                 put_task_struct(prev);
2662         }
2663 }
2664
2665 /**
2666  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2667  * @prev: the thread we just switched away from.
2668  */
2669 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2670         __releases(rq->lock)
2671 {
2672         struct rq *rq = this_rq();
2673
2674         finish_task_switch(rq, prev);
2675 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2676         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2677         preempt_enable();
2678 #endif
2679         if (current->set_child_tid)
2680                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2681 }
2682
2683 /*
2684  * context_switch - switch to the new MM and the new
2685  * thread's register state.
2686  */
2687 static inline void
2688 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2689                struct task_struct *next)
2690 {
2691         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2692
2693         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2694         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2695         mm = next->mm;
2696         oldmm = prev->active_mm;
2697         /*
2698          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2699          * combine the page table reload and the switch backend into
2700          * one hypercall.
2701          */
2702         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2703
2704         if (unlikely(!mm)) {
2705                 next->active_mm = oldmm;
2706                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2707                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2708         } else
2709                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2710
2711         if (unlikely(!prev->mm)) {
2712                 prev->active_mm = NULL;
2713                 rq->prev_mm = oldmm;
2714         }
2715         /*
2716          * Since the runqueue lock will be released by the next
2717          * task (which is an invalid locking op but in the case
2718          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2719          * do an early lockdep release here:
2720          */
2721 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2722         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2723 #endif
2724
2725         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2726         switch_to(prev, next, prev);
2727
2728         barrier();
2729         /*
2730          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2731          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2732          * frame will be invalid.
2733          */
2734         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2735 }
2736
2737 /*
2738  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2739  *
2740  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2741  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2742  * number of context switches performed since bootup.
2743  */
2744 unsigned long nr_running(void)
2745 {
2746         unsigned long i, sum = 0;
2747
2748         for_each_online_cpu(i)
2749                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2750
2751         return sum;
2752 }
2753
2754 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2755 {
2756         unsigned long i, sum = 0;
2757
2758         for_each_possible_cpu(i)
2759                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2760
2761         /*
2762          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2763          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2764          */
2765         if (unlikely((long)sum < 0))
2766                 sum = 0;
2767
2768         return sum;
2769 }
2770
2771 unsigned long long nr_context_switches(void)
2772 {
2773         int i;
2774         unsigned long long sum = 0;
2775
2776         for_each_possible_cpu(i)
2777                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2778
2779         return sum;
2780 }
2781
2782 unsigned long nr_iowait(void)
2783 {
2784         unsigned long i, sum = 0;
2785
2786         for_each_possible_cpu(i)
2787                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2788
2789         return sum;
2790 }
2791
2792 unsigned long nr_active(void)
2793 {
2794         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2795
2796         for_each_online_cpu(i) {
2797                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2798                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2799         }
2800
2801         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2802                 uninterruptible = 0;
2803
2804         return running + uninterruptible;
2805 }
2806
2807 /*
2808  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2809  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2810  */
2811 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2812 {
2813         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2814         int i, scale;
2815
2816         this_rq->nr_load_updates++;
2817
2818         /* Update our load: */
2819         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2820                 unsigned long old_load, new_load;
2821
2822                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2823
2824                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2825                 new_load = this_load;
2826                 /*
2827                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2828                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2829                  * example.
2830                  */
2831                 if (new_load > old_load)
2832                         new_load += scale-1;
2833                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2834         }
2835 }
2836
2837 #ifdef CONFIG_SMP
2838
2839 /*
2840  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2841  *
2842  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2843  * you need to do so manually before calling.
2844  */
2845 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2846         __acquires(rq1->lock)
2847         __acquires(rq2->lock)
2848 {
2849         BUG_ON(!irqs_disabled());
2850         if (rq1 == rq2) {
2851                 spin_lock(&rq1->lock);
2852                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2853         } else {
2854                 if (rq1 < rq2) {
2855                         spin_lock(&rq1->lock);
2856                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2857                 } else {
2858                         spin_lock(&rq2->lock);
2859                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2860                 }
2861         }
2862         update_rq_clock(rq1);
2863         update_rq_clock(rq2);
2864 }
2865
2866 /*
2867  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2868  *
2869  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2870  * you need to do so manually after calling.
2871  */
2872 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2873         __releases(rq1->lock)
2874         __releases(rq2->lock)
2875 {
2876         spin_unlock(&rq1->lock);
2877         if (rq1 != rq2)
2878                 spin_unlock(&rq2->lock);
2879         else
2880                 __release(rq2->lock);
2881 }
2882
2883 /*
2884  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2885  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2886  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2887  * the cpu_allowed mask is restored.
2888  */
2889 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2890 {
2891         struct migration_req req;
2892         unsigned long flags;
2893         struct rq *rq;
2894
2895         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2896         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2897             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2898                 goto out;
2899
2900         /* force the process onto the specified CPU */
2901         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2902                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2903                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2904
2905                 get_task_struct(mt);
2906                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2907                 wake_up_process(mt);
2908                 put_task_struct(mt);
2909                 wait_for_completion(&req.done);
2910
2911                 return;
2912         }
2913 out:
2914         task_rq_unlock(rq, &flags);
2915 }
2916
2917 /*
2918  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2919  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2920  */
2921 void sched_exec(void)
2922 {
2923         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2924         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2925         put_cpu();
2926         if (new_cpu != this_cpu)
2927                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2932  * Both runqueues must be locked.
2933  */
2934 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2935                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2936 {
2937         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2938         set_task_cpu(p, this_cpu);
2939         activate_task(this_rq, p, 0);
2940         /*
2941          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2942          * to be always true for them.
2943          */
2944         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2945 }
2946
2947 /*
2948  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2949  */
2950 static
2951 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2952                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2953                      int *all_pinned)
2954 {
2955         /*
2956          * We do not migrate tasks that are:
2957          * 1) running (obviously), or
2958          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2959          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2960          */
2961         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2962                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2963                 return 0;
2964         }
2965         *all_pinned = 0;
2966
2967         if (task_running(rq, p)) {
2968                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2969                 return 0;
2970         }
2971
2972         /*
2973          * Aggressive migration if:
2974          * 1) task is cache cold, or
2975          * 2) too many balance attempts have failed.
2976          */
2977
2978         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2979                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2980 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2981                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2982                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2983                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2984                 }
2985 #endif
2986                 return 1;
2987         }
2988
2989         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2990                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2991                 return 0;
2992         }
2993         return 1;
2994 }
2995
2996 static unsigned long
2997 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2998               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2999               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3000               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3001 {
3002         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3003         struct task_struct *p;
3004         long rem_load_move = max_load_move;
3005
3006         if (max_load_move == 0)
3007                 goto out;
3008
3009         pinned = 1;
3010
3011         /*
3012          * Start the load-balancing iterator:
3013          */
3014         p = iterator->start(iterator->arg);
3015 next:
3016         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3017                 goto out;
3018
3019         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3020             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3021                 p = iterator->next(iterator->arg);
3022                 goto next;
3023         }
3024
3025         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3026         pulled++;
3027         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3028
3029         /*
3030          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3031          */
3032         if (rem_load_move > 0) {
3033                 if (p->prio < *this_best_prio)
3034                         *this_best_prio = p->prio;
3035                 p = iterator->next(iterator->arg);
3036                 goto next;
3037         }
3038 out:
3039         /*
3040          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3041          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3042          * inside pull_task().
3043          */
3044         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3045
3046         if (all_pinned)
3047                 *all_pinned = pinned;
3048
3049         return max_load_move - rem_load_move;
3050 }
3051
3052 /*
3053  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3054  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3055  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3056  *
3057  * Called with both runqueues locked.
3058  */
3059 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3060                       unsigned long max_load_move,
3061                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3062                       int *all_pinned)
3063 {
3064         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3065         unsigned long total_load_moved = 0;
3066         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3067
3068         do {
3069                 total_load_moved +=
3070                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3071                                 max_load_move - total_load_moved,
3072                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3073                 class = class->next;
3074
3075                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3076                         break;
3077
3078         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3079
3080         return total_load_moved > 0;
3081 }
3082
3083 static int
3084 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3085                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3086                    struct rq_iterator *iterator)
3087 {
3088         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3089         int pinned = 0;
3090
3091         while (p) {
3092                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3093                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3094                         /*
3095                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3096                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3097                          * stats here rather than inside pull_task().
3098                          */
3099                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3100
3101                         return 1;
3102                 }
3103                 p = iterator->next(iterator->arg);
3104         }
3105
3106         return 0;
3107 }
3108
3109 /*
3110  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3111  * part of active balancing operations within "domain".
3112  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3113  *
3114  * Called with both runqueues locked.
3115  */
3116 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3117                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3118 {
3119         const struct sched_class *class;
3120
3121         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3122                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3123                         return 1;
3124
3125         return 0;
3126 }
3127
3128 /*
3129  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3130  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3131  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3132  */
3133 static struct sched_group *
3134 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3135                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3136                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3137 {
3138         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3139         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3140         unsigned long max_pull;
3141         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3142         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3143         int load_idx, group_imb = 0;
3144 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3145         int power_savings_balance = 1;
3146         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3147         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3148         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3149 #endif
3150
3151         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3152         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3153         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3154
3155         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3156                 load_idx = sd->busy_idx;
3157         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3158                 load_idx = sd->newidle_idx;
3159         else
3160                 load_idx = sd->idle_idx;
3161
3162         do {
3163                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3164                 int local_group;
3165                 int i;
3166                 int __group_imb = 0;
3167                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3168                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3169                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3170                 unsigned long avg_load_per_task;
3171
3172                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3173
3174                 if (local_group)
3175                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3176
3177                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3178                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3179                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3180
3181                 max_cpu_load = 0;
3182                 min_cpu_load = ~0UL;
3183
3184                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3185                         struct rq *rq;
3186
3187                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3188                                 continue;
3189
3190                         rq = cpu_rq(i);
3191
3192                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3193                                 *sd_idle = 0;
3194
3195                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3196                         if (local_group) {
3197                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3198                                         first_idle_cpu = 1;
3199                                         balance_cpu = i;
3200                                 }
3201
3202                                 load = target_load(i, load_idx);
3203                         } else {
3204                                 load = source_load(i, load_idx);
3205                                 if (load > max_cpu_load)
3206                                         max_cpu_load = load;
3207                                 if (min_cpu_load > load)
3208                                         min_cpu_load = load;
3209                         }
3210
3211                         avg_load += load;
3212                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3213                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3214
3215                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3216                 }
3217
3218                 /*
3219                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3220                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3221                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3222                  * to do the newly idle load balance.
3223                  */
3224                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3225                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3226                         *balance = 0;
3227                         goto ret;
3228                 }
3229
3230                 total_load += avg_load;
3231                 total_pwr += group->__cpu_power;
3232
3233                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3234                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3235                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3236
3237
3238                 /*
3239                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3240                  * than the average weight of two tasks.
3241                  *
3242                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3243                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3244                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3245                  *      the hierarchy?
3246                  */
3247                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3248                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3249
3250                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3251                         __group_imb = 1;
3252
3253                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3254
3255                 if (local_group) {
3256                         this_load = avg_load;
3257                         this = group;
3258                         this_nr_running = sum_nr_running;
3259                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3260                 } else if (avg_load > max_load &&
3261                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3262                         max_load = avg_load;
3263                         busiest = group;
3264                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3265                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3266                         group_imb = __group_imb;
3267                 }
3268
3269 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3270                 /*
3271                  * Busy processors will not participate in power savings
3272                  * balance.
3273                  */
3274                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3275                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3276                         goto group_next;
3277
3278                 /*
3279                  * If the local group is idle or completely loaded
3280                  * no need to do power savings balance at this domain
3281                  */
3282                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3283                                     !this_nr_running))
3284                         power_savings_balance = 0;
3285
3286                 /*
3287                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3288                  * don't include that group in power savings calculations
3289                  */
3290                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3291                     || !sum_nr_running)
3292                         goto group_next;
3293
3294                 /*
3295                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3296                  * This is the group from where we need to pick up the load
3297                  * for saving power
3298                  */
3299                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3300                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3301                      first_cpu(group->cpumask) <
3302                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3303                         group_min = group;
3304                         min_nr_running = sum_nr_running;
3305                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3306                                                 sum_nr_running;
3307                 }
3308
3309                 /*
3310                  * Calculate the group which is almost near its
3311                  * capacity but still has some space to pick up some load
3312                  * from other group and save more power
3313                  */
3314                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3315                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3316                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3317                              first_cpu(group->cpumask) >
3318                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3319                                 group_leader = group;
3320                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3321                         }
3322                 }
3323 group_next:
3324 #endif
3325                 group = group->next;
3326         } while (group != sd->groups);
3327
3328         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3329                 goto out_balanced;
3330
3331         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3332
3333         if (this_load >= avg_load ||
3334                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3335                 goto out_balanced;
3336
3337         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3338         if (group_imb)
3339                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3340
3341         /*
3342          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3343          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3344          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3345          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3346          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3347          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3348          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3349          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3350          * appear as very large values with unsigned longs.
3351          */
3352         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3353                 goto out_balanced;
3354
3355         /*
3356          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3357          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3358          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3359          */
3360         if (max_load < avg_load) {
3361                 *imbalance = 0;
3362                 goto small_imbalance;
3363         }
3364
3365         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3366         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3367
3368         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3369         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3370                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3371                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3372
3373         /*
3374          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3375          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3376          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3377          * moved
3378          */
3379         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3380                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3381                 unsigned int imbn;
3382
3383 small_imbalance:
3384                 pwr_move = pwr_now = 0;
3385                 imbn = 2;
3386                 if (this_nr_running) {
3387                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3388                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3389                                 imbn = 1;
3390                 } else
3391                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3392
3393                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3394                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3395                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3396                         return busiest;
3397                 }
3398
3399                 /*
3400                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3401                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3402                  * moving them.
3403                  */
3404
3405                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3406                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3407                 pwr_now += this->__cpu_power *
3408                                 min(this_load_per_task, this_load);
3409                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3410
3411                 /* Amount of load we'd subtract */
3412                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3413                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3414                 if (max_load > tmp)
3415                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3416                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3417
3418                 /* Amount of load we'd add */
3419                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3420                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3421                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3422                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3423                 else
3424                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3425                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3426                 pwr_move += this->__cpu_power *
3427                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3428                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3429
3430                 /* Move if we gain throughput */
3431                 if (pwr_move > pwr_now)
3432                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3433         }
3434
3435         return busiest;
3436
3437 out_balanced:
3438 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3439         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3440                 goto ret;
3441
3442         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3443                 *imbalance = min_load_per_task;
3444                 return group_min;
3445         }
3446 #endif
3447 ret:
3448         *imbalance = 0;
3449         return NULL;
3450 }
3451
3452 /*
3453  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3454  */
3455 static struct rq *
3456 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3457                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3458 {
3459         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3460         unsigned long max_load = 0;
3461         int i;
3462
3463         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3464                 unsigned long wl;
3465
3466                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3467                         continue;
3468
3469                 rq = cpu_rq(i);
3470                 wl = weighted_cpuload(i);
3471
3472                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3473                         continue;
3474
3475                 if (wl > max_load) {
3476                         max_load = wl;
3477                         busiest = rq;
3478                 }
3479         }
3480
3481         return busiest;
3482 }
3483
3484 /*
3485  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3486  * so long as it is large enough.
3487  */
3488 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3489
3490 /*
3491  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3492  * tasks if there is an imbalance.
3493  */
3494 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3495                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3496                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3497 {
3498         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3499         struct sched_group *group;
3500         unsigned long imbalance;
3501         struct rq *busiest;
3502         unsigned long flags;
3503
3504         cpus_setall(*cpus);
3505
3506         /*
3507          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3508          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3509          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3510          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3511          */
3512         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3513             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3514                 sd_idle = 1;
3515
3516         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3517
3518 redo:
3519         update_shares(sd);
3520         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3521                                    cpus, balance);
3522
3523         if (*balance == 0)
3524                 goto out_balanced;
3525
3526         if (!group) {
3527                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3528                 goto out_balanced;
3529         }
3530
3531         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3532         if (!busiest) {
3533                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3534                 goto out_balanced;
3535         }
3536
3537         BUG_ON(busiest == this_rq);
3538
3539         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3540
3541         ld_moved = 0;
3542         if (busiest->nr_running > 1) {
3543                 /*
3544                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3545                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3546                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3547                  * correctly treated as an imbalance.
3548                  */
3549                 local_irq_save(flags);
3550                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3551                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3552                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3553                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3554                 local_irq_restore(flags);
3555
3556                 /*
3557                  * some other cpu did the load balance for us.
3558                  */
3559                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3560                         resched_cpu(this_cpu);
3561
3562                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3563                 if (unlikely(all_pinned)) {
3564                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3565                         if (!cpus_empty(*cpus))
3566                                 goto redo;
3567                         goto out_balanced;
3568                 }
3569         }
3570
3571         if (!ld_moved) {
3572                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3573                 sd->nr_balance_failed++;
3574
3575                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3576
3577                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3578
3579                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3580                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3581                          */
3582                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3583                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3584                                 all_pinned = 1;
3585                                 goto out_one_pinned;
3586                         }
3587
3588                         if (!busiest->active_balance) {
3589                                 busiest->active_balance = 1;
3590                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3591                                 active_balance = 1;
3592                         }
3593                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3594                         if (active_balance)
3595                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3596
3597                         /*
3598                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3599                          * counter.
3600                          */
3601                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3602                 }
3603         } else
3604                 sd->nr_balance_failed = 0;
3605
3606         if (likely(!active_balance)) {
3607                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3608                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3609         } else {
3610                 /*
3611                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3612                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3613                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3614                  * move_tasks).
3615                  */
3616                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3617                         sd->balance_interval *= 2;
3618         }
3619
3620         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3621             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3622                 ld_moved = -1;
3623
3624         goto out;
3625
3626 out_balanced:
3627         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3628
3629         sd->nr_balance_failed = 0;
3630
3631 out_one_pinned:
3632         /* tune up the balancing interval */
3633         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3634                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3635                 sd->balance_interval *= 2;
3636
3637         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3638             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3639                 ld_moved = -1;
3640         else
3641                 ld_moved = 0;
3642 out:
3643         if (ld_moved)
3644                 update_shares(sd);
3645         return ld_moved;
3646 }
3647
3648 /*
3649  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3650  * tasks if there is an imbalance.
3651  *
3652  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3653  * this_rq is locked.
3654  */
3655 static int
3656 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3657                         cpumask_t *cpus)
3658 {
3659         struct sched_group *group;
3660         struct rq *busiest = NULL;
3661         unsigned long imbalance;
3662         int ld_moved = 0;
3663         int sd_idle = 0;
3664         int all_pinned = 0;
3665
3666         cpus_setall(*cpus);
3667
3668         /*
3669          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3670          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3671          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3672          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3673          */
3674         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3675             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3676                 sd_idle = 1;
3677
3678         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3679 redo:
3680         update_shares_locked(this_rq, sd);
3681         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3682                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3683         if (!group) {
3684                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3685                 goto out_balanced;
3686         }
3687
3688         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3689         if (!busiest) {
3690                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3691                 goto out_balanced;
3692         }
3693
3694         BUG_ON(busiest == this_rq);
3695
3696         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3697
3698         ld_moved = 0;
3699         if (busiest->nr_running > 1) {
3700                 /* Attempt to move tasks */
3701                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3702                 /* this_rq->clock is already updated */
3703                 update_rq_clock(busiest);
3704                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3705                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3706                                         &all_pinned);
3707                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3708
3709                 if (unlikely(all_pinned)) {
3710                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3711                         if (!cpus_empty(*cpus))
3712                                 goto redo;
3713                 }
3714         }
3715
3716         if (!ld_moved) {
3717                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3718                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3719                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3720                         return -1;
3721         } else
3722                 sd->nr_balance_failed = 0;
3723
3724         update_shares_locked(this_rq, sd);
3725         return ld_moved;
3726
3727 out_balanced:
3728         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3729         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3730             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3731                 return -1;
3732         sd->nr_balance_failed = 0;
3733
3734         return 0;
3735 }
3736
3737 /*
3738  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3739  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3740  */
3741 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3742 {
3743         struct sched_domain *sd;
3744         int pulled_task = 0;
3745         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3746         cpumask_t tmpmask;
3747
3748         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3749                 unsigned long interval;
3750
3751                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3752                         continue;
3753
3754                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3755                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3756                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3757                                                            sd, &tmpmask);
3758
3759                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3760                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3761                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3762                 if (pulled_task)
3763                         break;
3764         }
3765         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3766                 /*
3767                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3768                  * a busy processor. So reset next_balance.
3769                  */
3770                 this_rq->next_balance = next_balance;
3771         }
3772 }
3773
3774 /*
3775  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3776  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3777  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3778  * logical imbalances.
3779  *
3780  * Called with busiest_rq locked.
3781  */
3782 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3783 {
3784         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3785         struct sched_domain *sd;
3786         struct rq *target_rq;
3787
3788         /* Is there any task to move? */
3789         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3790                 return;
3791
3792         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3793
3794         /*
3795          * This condition is "impossible", if it occurs
3796          * we need to fix it. Originally reported by
3797          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3798          */
3799         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3800
3801         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3802         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3803         update_rq_clock(busiest_rq);
3804         update_rq_clock(target_rq);
3805
3806         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3807         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3808                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3809                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3810                                 break;
3811         }
3812
3813         if (likely(sd)) {
3814                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3815
3816                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3817                                   sd, CPU_IDLE))
3818                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3819                 else
3820                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3821         }
3822         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3823 }
3824
3825 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3826 static struct {
3827         atomic_t load_balancer;
3828         cpumask_t cpu_mask;
3829 } nohz ____cacheline_aligned = {
3830         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3831         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3832 };
3833
3834 /*
3835  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3836  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3837  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3838  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3839  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3840  * arrives...
3841  *
3842  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3843  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3844  * nohz.cpu_mask..
3845  *
3846  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3847  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3848  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3849  * there is no need for ilb owner.
3850  *
3851  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3852  * next busy scheduler_tick()
3853  */
3854 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3855 {
3856         int cpu = smp_processor_id();
3857
3858         if (stop_tick) {
3859                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3860                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3861
3862                 /*
3863                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3864                  */
3865                 if (!cpu_active(cpu) &&
3866                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3867                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3868                                 BUG();
3869                         return 0;
3870                 }
3871
3872                 /* time for ilb owner also to sleep */
3873                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3874                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3875                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3876                         return 0;
3877                 }
3878
3879                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3880                         /* make me the ilb owner */
3881                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3882                                 return 1;
3883                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3884                         return 1;
3885         } else {
3886                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3887                         return 0;
3888
3889                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3890
3891                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3892                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3893                                 BUG();
3894         }
3895         return 0;
3896 }
3897 #endif
3898
3899 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3900
3901 /*
3902  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3903  * and initiates a balancing operation if so.
3904  *
3905  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3906  */
3907 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3908 {
3909         int balance = 1;
3910         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3911         unsigned long interval;
3912         struct sched_domain *sd;
3913         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3914         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3915         int update_next_balance = 0;
3916         int need_serialize;
3917         cpumask_t tmp;
3918
3919         for_each_domain(cpu, sd) {
3920                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3921                         continue;
3922
3923                 interval = sd->balance_interval;
3924                 if (idle != CPU_IDLE)
3925                         interval *= sd->busy_factor;
3926
3927                 /* scale ms to jiffies */
3928                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3929                 if (unlikely(!interval))
3930                         interval = 1;
3931                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3932                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3933
3934                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3935
3936                 if (need_serialize) {
3937                         if (!spin_trylock(&balancing))
3938                                 goto out;
3939                 }
3940
3941                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3942                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3943                                 /*
3944                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3945                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3946                                  * not idle.
3947                                  */
3948                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3949                         }
3950                         sd->last_balance = jiffies;
3951                 }
3952                 if (need_serialize)
3953                         spin_unlock(&balancing);
3954 out:
3955                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3956                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3957                         update_next_balance = 1;
3958                 }
3959
3960                 /*
3961                  * Stop the load balance at this level. There is another
3962                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3963                  * actively.
3964                  */
3965                 if (!balance)
3966                         break;
3967         }
3968
3969         /*
3970          * next_balance will be updated only when there is a need.
3971          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3972          * updated.
3973          */
3974         if (likely(update_next_balance))
3975                 rq->next_balance = next_balance;
3976 }
3977
3978 /*
3979  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3980  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3981  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3982  */
3983 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3984 {
3985         int this_cpu = smp_processor_id();
3986         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3987         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3988                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3989
3990         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3991
3992 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3993         /*
3994          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3995          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3996          * stopped.
3997          */
3998         if (this_rq->idle_at_tick &&
3999             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4000                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4001                 struct rq *rq;
4002                 int balance_cpu;
4003
4004                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4005                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
4006                         /*
4007                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4008                          * work being done for other cpus. Next load
4009                          * balancing owner will pick it up.
4010                          */
4011                         if (need_resched())
4012                                 break;
4013
4014                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4015
4016                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4017                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4018                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4019                 }
4020         }
4021 #endif
4022 }
4023
4024 /*
4025  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4026  *
4027  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4028  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4029  * if the whole system is idle.
4030  */
4031 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4032 {
4033 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4034         /*
4035          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4036          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4037          * load balancer.
4038          */
4039         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4040                 rq->in_nohz_recently = 0;
4041
4042                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4043                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4044                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4045                 }
4046
4047                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4048                         /*
4049                          * simple selection for now: Nominate the
4050                          * first cpu in the nohz list to be the next
4051                          * ilb owner.
4052                          *
4053                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4054                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4055                          */
4056                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4057
4058                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4059                                 resched_cpu(ilb);
4060                 }
4061         }
4062
4063         /*
4064          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4065          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4066          */
4067         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4068             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4069                 resched_cpu(cpu);
4070                 return;
4071         }
4072
4073         /*
4074          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4075          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4076          */
4077         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4078             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4079                 return;
4080 #endif
4081         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4082                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4083 }
4084
4085 #else   /* CONFIG_SMP */
4086
4087 /*
4088  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4089  */
4090 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4091 {
4092 }
4093
4094 #endif
4095
4096 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4097
4098 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4099
4100 /*
4101  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4102  * @p in case that task is currently running.
4103  */
4104 unsigned long long __task_delta_exec(struct task_struct *p, int update)
4105 {
4106         s64 delta_exec;
4107         struct rq *rq;
4108
4109         rq = task_rq(p);
4110         WARN_ON_ONCE(!runqueue_is_locked());
4111         WARN_ON_ONCE(!task_current(rq, p));
4112
4113         if (update)
4114                 update_rq_clock(rq);
4115
4116         delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4117
4118         WARN_ON_ONCE(delta_exec < 0);
4119
4120         return delta_exec;
4121 }
4122
4123 /*
4124  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4125  * @p in case that task is currently running.
4126  */
4127 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4128 {
4129         unsigned long flags;
4130         struct rq *rq;
4131         u64 ns = 0;
4132
4133         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4134
4135         if (task_current(rq, p)) {
4136                 u64 delta_exec;
4137
4138                 update_rq_clock(rq);
4139                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4140                 if ((s64)delta_exec > 0)
4141                         ns = delta_exec;
4142         }
4143
4144         task_rq_unlock(rq, &flags);
4145
4146         return ns;
4147 }
4148
4149 /*
4150  * Account user cpu time to a process.
4151  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4152  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4153  */
4154 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4155 {
4156         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4157         cputime64_t tmp;
4158
4159         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4160         account_group_user_time(p, cputime);
4161
4162         /* Add user time to cpustat. */
4163         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4164         if (TASK_NICE(p) > 0)
4165                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4166         else
4167                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4168         /* Account for user time used */
4169         acct_update_integrals(p);
4170 }
4171
4172 /*
4173  * Account guest cpu time to a process.
4174  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4175  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4176  */
4177 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4178 {
4179         cputime64_t tmp;
4180         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4181
4182         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4183
4184         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4185         account_group_user_time(p, cputime);
4186         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4187
4188         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4189         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4190 }
4191
4192 /*
4193  * Account scaled user cpu time to a process.
4194  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4195  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4196  */
4197 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4198 {
4199         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4200 }
4201
4202 /*
4203  * Account system cpu time to a process.
4204  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4205  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4206  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4207  */
4208 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4209                          cputime_t cputime)
4210 {
4211         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4212         struct rq *rq = this_rq();
4213         cputime64_t tmp;
4214
4215         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4216                 account_guest_time(p, cputime);
4217                 return;
4218         }
4219
4220         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4221         account_group_system_time(p, cputime);
4222
4223         /* Add system time to cpustat. */
4224         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4225         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4226                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4227         else if (softirq_count())
4228                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4229         else if (p != rq->idle)
4230                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4231         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4232                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4233         else
4234                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4235         /* Account for system time used */
4236         acct_update_integrals(p);
4237 }
4238
4239 /*
4240  * Account scaled system cpu time to a process.
4241  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4242  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4243  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4244  */
4245 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4246 {
4247         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4248 }
4249
4250 /*
4251  * Account for involuntary wait time.
4252  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4253  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4254  */
4255 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4256 {
4257         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4258         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4259         struct rq *rq = this_rq();
4260
4261         if (p == rq->idle) {
4262                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4263                 account_group_system_time(p, steal);
4264                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4265                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4266                 else
4267                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4268         } else
4269                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4270 }
4271
4272 /*
4273  * Use precise platform statistics if available:
4274  */
4275 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4276 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4277 {
4278         return p->utime;
4279 }
4280
4281 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4282 {
4283         return p->stime;
4284 }
4285 #else
4286 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4287 {
4288         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4289                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4290         u64 temp;
4291
4292         /*
4293          * Use CFS's precise accounting:
4294          */
4295         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4296
4297         if (total) {
4298                 temp *= utime;
4299                 do_div(temp, total);
4300         }
4301         utime = (clock_t)temp;
4302
4303         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4304         return p->prev_utime;
4305 }
4306
4307 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4308 {
4309         clock_t stime;
4310
4311         /*
4312          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4313          * the total, to make sure the total observed by userspace
4314          * grows monotonically - apps rely on that):
4315          */
4316         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4317                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4318
4319         if (stime >= 0)
4320                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4321
4322         return p->prev_stime;
4323 }
4324 #endif
4325
4326 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4327 {
4328         return p->gtime;
4329 }
4330
4331 /*
4332  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4333  * We call it with interrupts disabled.
4334  *
4335  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4336  * timeslices.
4337  */
4338 void scheduler_tick(void)
4339 {
4340         int cpu = smp_processor_id();
4341         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4342         struct task_struct *curr = rq->curr;
4343
4344         sched_clock_tick();
4345
4346         spin_lock(&rq->lock);
4347         update_rq_clock(rq);
4348         update_cpu_load(rq);
4349         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4350         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
4351         spin_unlock(&rq->lock);
4352
4353 #ifdef CONFIG_SMP
4354         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4355         trigger_load_balance(rq, cpu);
4356 #endif
4357 }
4358
4359 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4360                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4361
4362 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4363 {
4364         if (in_lock_functions(addr)) {
4365                 addr = CALLER_ADDR2;
4366                 if (in_lock_functions(addr))
4367                         addr = CALLER_ADDR3;
4368         }
4369         return addr;
4370 }
4371
4372 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4373 {
4374 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4375         /*
4376          * Underflow?
4377          */
4378         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4379                 return;
4380 #endif
4381         preempt_count() += val;
4382 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4383         /*
4384          * Spinlock count overflowing soon?
4385          */
4386         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4387                                 PREEMPT_MASK - 10);
4388 #endif
4389         if (preempt_count() == val)
4390                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4391 }
4392 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4393
4394 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4395 {
4396 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4397         /*
4398          * Underflow?
4399          */
4400         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4401                 return;
4402         /*
4403          * Is the spinlock portion underflowing?
4404          */
4405         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4406                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4407                 return;
4408 #endif
4409
4410         if (preempt_count() == val)
4411                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4412         preempt_count() -= val;
4413 }
4414 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4415
4416 #endif
4417
4418 /*
4419  * Print scheduling while atomic bug:
4420  */
4421 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4422 {
4423         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4424
4425         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4426                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4427
4428         debug_show_held_locks(prev);
4429         print_modules();
4430         if (irqs_disabled())
4431                 print_irqtrace_events(prev);
4432
4433         if (regs)
4434                 show_regs(regs);
4435         else
4436                 dump_stack();
4437 }
4438
4439 /*
4440  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4441  */
4442 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4443 {
4444         /*
4445          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4446          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4447          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4448          */
4449         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4450                 __schedule_bug(prev);
4451
4452         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4453
4454         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4455 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4456         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4457                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4458                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4459         }
4460 #endif
4461 }
4462
4463 /*
4464  * Pick up the highest-prio task:
4465  */
4466 static inline struct task_struct *
4467 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4468 {
4469         const struct sched_class *class;
4470         struct task_struct *p;
4471
4472         /*
4473          * Optimization: we know that if all tasks are in
4474          * the fair class we can call that function directly:
4475          */
4476         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4477                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4478                 if (likely(p))
4479                         return p;
4480         }
4481
4482         class = sched_class_highest;
4483         for ( ; ; ) {
4484                 p = class->pick_next_task(rq);
4485                 if (p)
4486                         return p;
4487                 /*
4488                  * Will never be NULL as the idle class always
4489                  * returns a non-NULL p:
4490                  */
4491                 class = class->next;
4492         }
4493 }
4494
4495 /*
4496  * schedule() is the main scheduler function.
4497  */
4498 asmlinkage void __sched schedule(void)
4499 {
4500         struct task_struct *prev, *next;
4501         unsigned long *switch_count;
4502         struct rq *rq;
4503         int cpu;
4504
4505 need_resched:
4506         preempt_disable();
4507         cpu = smp_processor_id();
4508         rq = cpu_rq(cpu);
4509         rcu_qsctr_inc(cpu);
4510         prev = rq->curr;
4511         switch_count = &prev->nivcsw;
4512
4513         release_kernel_lock(prev);
4514 need_resched_nonpreemptible:
4515
4516         schedule_debug(prev);
4517
4518         if (sched_feat(HRTICK))
4519                 hrtick_clear(rq);
4520
4521         spin_lock_irq(&rq->lock);
4522         update_rq_clock(rq);
4523         clear_tsk_need_resched(prev);
4524
4525         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4526                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4527                         prev->state = TASK_RUNNING;
4528                 else
4529                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4530                 switch_count = &prev->nvcsw;
4531         }
4532
4533 #ifdef CONFIG_SMP
4534         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4535                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4536 #endif
4537
4538         if (unlikely(!rq->nr_running))
4539                 idle_balance(cpu, rq);
4540
4541         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4542         next = pick_next_task(rq, prev);
4543
4544         if (likely(prev != next)) {
4545                 sched_info_switch(prev, next);
4546                 perf_counter_task_sched_out(prev, cpu);
4547
4548                 rq->nr_switches++;
4549                 rq->curr = next;
4550                 ++*switch_count;
4551
4552                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4553                 /*
4554                  * the context switch might have flipped the stack from under
4555                  * us, hence refresh the local variables.
4556                  */
4557                 cpu = smp_processor_id();
4558                 rq = cpu_rq(cpu);
4559         } else
4560                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4561
4562         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4563                 goto need_resched_nonpreemptible;
4564
4565         preempt_enable_no_resched();
4566         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4567                 goto need_resched;
4568 }
4569 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4570
4571 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4572 /*
4573  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4574  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4575  * occur there and call schedule directly.
4576  */
4577 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4578 {
4579         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4580
4581         /*
4582          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4583          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4584          */
4585         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4586                 return;
4587
4588         do {
4589                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4590                 schedule();
4591                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4592
4593                 /*
4594                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4595                  * between schedule and now.
4596                  */
4597                 barrier();
4598         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4599 }
4600 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4601
4602 /*
4603  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4604  * off of irq context.
4605  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4606  * protect us against recursive calling from irq.
4607  */
4608 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4609 {
4610         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4611
4612         /* Catch callers which need to be fixed */
4613         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4614
4615         do {
4616                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4617                 local_irq_enable();
4618                 schedule();
4619                 local_irq_disable();
4620                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4621
4622                 /*
4623                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4624                  * between schedule and now.
4625                  */
4626                 barrier();
4627         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4628 }
4629
4630 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4631
4632 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4633                           void *key)
4634 {
4635         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4636 }
4637 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4638
4639 /*
4640  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4641  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4642  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4643  *
4644  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4645  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4646  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4647  */
4648 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4649                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4650 {
4651         wait_queue_t *curr, *next;
4652
4653         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4654                 unsigned flags = curr->flags;
4655
4656                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4657                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4658                         break;
4659         }
4660 }
4661
4662 /**
4663  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4664  * @q: the waitqueue
4665  * @mode: which threads
4666  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4667  * @key: is directly passed to the wakeup function
4668  */
4669 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4670                         int nr_exclusive, void *key)
4671 {
4672         unsigned long flags;
4673
4674         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4675         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4676         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4677 }
4678 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4679
4680 /*
4681  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4682  */
4683 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4684 {
4685         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4686 }
4687
4688 /**
4689  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4690  * @q: the waitqueue
4691  * @mode: which threads
4692  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4693  *
4694  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4695  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4696  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4697  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4698  *
4699  * On UP it can prevent extra preemption.
4700  */
4701 void
4702 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4703 {
4704         unsigned long flags;
4705         int sync = 1;
4706
4707         if (unlikely(!q))
4708                 return;
4709
4710         if (unlikely(!nr_exclusive))
4711                 sync = 0;
4712
4713         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4714         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4715         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4716 }
4717 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4718
4719 /**
4720  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4721  * @x:  holds the state of this particular completion
4722  *
4723  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4724  * awakened in the same order in which they were queued.
4725  *
4726  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4727  */
4728 void complete(struct completion *x)
4729 {
4730         unsigned long flags;
4731
4732         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4733         x->done++;
4734         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4735         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4736 }
4737 EXPORT_SYMBOL(complete);
4738
4739 /**
4740  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4741  * @x:  holds the state of this particular completion
4742  *
4743  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4744  */
4745 void complete_all(struct completion *x)
4746 {
4747         unsigned long flags;
4748
4749         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4750         x->done += UINT_MAX/2;
4751         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4752         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4753 }
4754 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4755
4756 static inline long __sched
4757 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4758 {
4759         if (!x->done) {
4760                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4761
4762                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4763                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4764                 do {
4765                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4766                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4767                                 break;
4768                         }
4769                         __set_current_state(state);
4770                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4771                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4772                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4773                 } while (!x->done && timeout);
4774                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4775                 if (!x->done)
4776                         return timeout;
4777         }
4778         x->done--;
4779         return timeout ?: 1;
4780 }
4781
4782 static long __sched
4783 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4784 {
4785         might_sleep();
4786
4787         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4788         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4789         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4790         return timeout;
4791 }
4792
4793 /**
4794  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4795  * @x:  holds the state of this particular completion
4796  *
4797  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4798  * interruptible and there is no timeout.
4799  *
4800  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4801  * and interrupt capability. Also see complete().
4802  */
4803 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4804 {
4805         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4806 }
4807 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4808
4809 /**
4810  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4811  * @x:  holds the state of this particular completion
4812  * @timeout:  timeout value in jiffies
4813  *
4814  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4815  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4816  * interruptible.
4817  */
4818 unsigned long __sched
4819 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4820 {
4821         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4822 }
4823 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4824
4825 /**
4826  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4827  * @x:  holds the state of this particular completion
4828  *
4829  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4830  * interruptible.
4831  */
4832 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4833 {
4834         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4835         if (t == -ERESTARTSYS)
4836                 return t;
4837         return 0;
4838 }
4839 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4840
4841 /**
4842  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4843  * @x:  holds the state of this particular completion
4844  * @timeout:  timeout value in jiffies
4845  *
4846  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4847  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4848  */
4849 unsigned long __sched
4850 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4851                                           unsigned long timeout)
4852 {
4853         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4854 }
4855 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4856
4857 /**
4858  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4859  * @x:  holds the state of this particular completion
4860  *
4861  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4862  * interrupted by a kill signal.
4863  */
4864 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4865 {
4866         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4867         if (t == -ERESTARTSYS)
4868                 return t;
4869         return 0;
4870 }
4871 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4872
4873 /**
4874  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4875  *      @x:     completion structure
4876  *
4877  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4878  *               1 if a decrement succeeded.
4879  *
4880  *      If a completion is being used as a counting completion,
4881  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4882  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4883  *      is protecting is not available.
4884  */
4885 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4886 {
4887         int ret = 1;
4888
4889         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4890         if (!x->done)
4891                 ret = 0;
4892         else
4893                 x->done--;
4894         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4895         return ret;
4896 }
4897 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4898
4899 /**
4900  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4901  *      @x:     completion structure
4902  *
4903  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4904  *               1 if there are no waiters.
4905  *
4906  */
4907 bool completion_done(struct completion *x)
4908 {
4909         int ret = 1;
4910
4911         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4912         if (!x->done)
4913                 ret = 0;
4914         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4915         return ret;
4916 }
4917 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4918
4919 static long __sched
4920 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4921 {
4922         unsigned long flags;
4923         wait_queue_t wait;
4924
4925         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4926
4927         __set_current_state(state);
4928
4929         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4930         __add_wait_queue(q, &wait);
4931         spin_unlock(&q->lock);
4932         timeout = schedule_timeout(timeout);
4933         spin_lock_irq(&q->lock);
4934         __remove_wait_queue(q, &wait);
4935         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4936
4937         return timeout;
4938 }
4939
4940 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4941 {
4942         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4943 }
4944 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4945
4946 long __sched
4947 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4948 {
4949         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4950 }
4951 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4952
4953 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4954 {
4955         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4956 }
4957 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4958
4959 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4960 {
4961         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4962 }
4963 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4964
4965 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4966
4967 /*
4968  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4969  * @p: task
4970  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4971  *
4972  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4973  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4974  *
4975  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4976  */
4977 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4978 {
4979         unsigned long flags;
4980         int oldprio, on_rq, running;
4981         struct rq *rq;
4982         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4983
4984         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4985
4986         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4987         update_rq_clock(rq);
4988
4989         oldprio = p->prio;
4990         on_rq = p->se.on_rq;
4991         running = task_current(rq, p);
4992         if (on_rq)
4993                 dequeue_task(rq, p, 0);
4994         if (running)
4995                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4996
4997         if (rt_prio(prio))
4998                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4999         else
5000                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5001
5002         p->prio = prio;
5003
5004         if (running)
5005                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5006         if (on_rq) {
5007                 enqueue_task(rq, p, 0);
5008
5009                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5010         }
5011         task_rq_unlock(rq, &flags);
5012 }
5013
5014 #endif
5015
5016 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5017 {
5018         int old_prio, delta, on_rq;
5019         unsigned long flags;
5020         struct rq *rq;
5021
5022         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5023                 return;
5024         /*
5025          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5026          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5027          */
5028         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5029         update_rq_clock(rq);
5030         /*
5031          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5032          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5033          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5034          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5035          */
5036         if (task_has_rt_policy(p)) {
5037                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5038                 goto out_unlock;
5039         }
5040         on_rq = p->se.on_rq;
5041         if (on_rq)
5042                 dequeue_task(rq, p, 0);
5043
5044         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5045         set_load_weight(p);
5046         old_prio = p->prio;
5047         p->prio = effective_prio(p);
5048         delta = p->prio - old_prio;
5049
5050         if (on_rq) {
5051                 enqueue_task(rq, p, 0);
5052                 /*
5053                  * If the task increased its priority or is running and
5054                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5055                  */
5056                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5057                         resched_task(rq->curr);
5058         }
5059 out_unlock:
5060         task_rq_unlock(rq, &flags);
5061 }
5062 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5063
5064 /*
5065  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5066  * @p: task
5067  * @nice: nice value
5068  */
5069 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5070 {
5071         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5072         int nice_rlim = 20 - nice;
5073
5074         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5075                 capable(CAP_SYS_NICE));
5076 }
5077
5078 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5079
5080 /*
5081  * sys_nice - change the priority of the current process.
5082  * @increment: priority increment
5083  *
5084  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5085  * does similar things.
5086  */
5087 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5088 {
5089         long nice, retval;
5090
5091         /*
5092          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5093          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5094          * and we have a single winner.
5095          */
5096         if (increment < -40)
5097                 increment = -40;
5098         if (increment > 40)
5099                 increment = 40;
5100
5101         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5102         if (nice < -20)
5103                 nice = -20;
5104         if (nice > 19)
5105                 nice = 19;
5106
5107         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5108                 return -EPERM;
5109
5110         retval = security_task_setnice(current, nice);
5111         if (retval)
5112                 return retval;
5113
5114         set_user_nice(current, nice);
5115         return 0;
5116 }
5117
5118 #endif
5119
5120 /**
5121  * task_prio - return the priority value of a given task.
5122  * @p: the task in question.
5123  *
5124  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5125  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5126  * around 0, value goes from -16 to +15.
5127  */
5128 int task_prio(const struct task_struct *p)
5129 {
5130         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5131 }
5132
5133 /**
5134  * task_nice - return the nice value of a given task.
5135  * @p: the task in question.
5136  */
5137 int task_nice(const struct task_struct *p)
5138 {
5139         return TASK_NICE(p);
5140 }
5141 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5142
5143 /**
5144  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5145  * @cpu: the processor in question.
5146  */
5147 int idle_cpu(int cpu)
5148 {
5149         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5150 }
5151
5152 /**
5153  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5154  * @cpu: the processor in question.
5155  */
5156 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5157 {
5158         return cpu_rq(cpu)->idle;
5159 }
5160
5161 /**
5162  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5163  * @pid: the pid in question.
5164  */
5165 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5166 {
5167         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5168 }
5169
5170 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5171 static void
5172 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5173 {
5174         BUG_ON(p->se.on_rq);
5175
5176         p->policy = policy;
5177         switch (p->policy) {
5178         case SCHED_NORMAL:
5179         case SCHED_BATCH:
5180         case SCHED_IDLE:
5181                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5182                 break;
5183         case SCHED_FIFO:
5184         case SCHED_RR:
5185                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5186                 break;
5187         }
5188
5189         p->rt_priority = prio;
5190         p->normal_prio = normal_prio(p);
5191         /* we are holding p->pi_lock already */
5192         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5193         set_load_weight(p);
5194 }
5195
5196 /*
5197  * check the target process has a UID that matches the current process's
5198  */
5199 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5200 {
5201         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5202         bool match;
5203
5204         rcu_read_lock();
5205         pcred = __task_cred(p);
5206         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5207                  cred->euid == pcred->uid);
5208         rcu_read_unlock();
5209         return match;
5210 }
5211
5212 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5213                                 struct sched_param *param, bool user)
5214 {
5215         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5216         unsigned long flags;
5217         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5218         struct rq *rq;
5219
5220         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5221         BUG_ON(in_interrupt());
5222 recheck:
5223         /* double check policy once rq lock held */
5224         if (policy < 0)
5225                 policy = oldpolicy = p->policy;
5226         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5227                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5228                         policy != SCHED_IDLE)
5229                 return -EINVAL;
5230         /*
5231          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5232          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5233          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5234          */
5235         if (param->sched_priority < 0 ||
5236             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5237             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5238                 return -EINVAL;
5239         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5240                 return -EINVAL;
5241
5242         /*
5243          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5244          */
5245         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5246                 if (rt_policy(policy)) {
5247                         unsigned long rlim_rtprio;
5248
5249                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5250                                 return -ESRCH;
5251                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5252                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5253
5254                         /* can't set/change the rt policy */
5255                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5256                                 return -EPERM;
5257
5258                         /* can't increase priority */
5259                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5260                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5261                                 return -EPERM;
5262                 }
5263                 /*
5264                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5265                  * move out of SCHED_IDLE either:
5266                  */
5267                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5268                         return -EPERM;
5269
5270                 /* can't change other user's priorities */
5271                 if (!check_same_owner(p))
5272                         return -EPERM;
5273         }
5274
5275         if (user) {
5276 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5277                 /*
5278                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5279                  * assigned.
5280                  */
5281                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5282                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5283                         return -EPERM;
5284 #endif
5285
5286                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5287                 if (retval)
5288                         return retval;
5289         }
5290
5291         /*
5292          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5293          * changing the priority of the task:
5294          */
5295         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5296         /*
5297          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5298          * runqueue lock must be held.
5299          */
5300         rq = __task_rq_lock(p);
5301         /* recheck policy now with rq lock held */
5302         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5303                 policy = oldpolicy = -1;
5304                 __task_rq_unlock(rq);
5305                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5306                 goto recheck;
5307         }
5308         update_rq_clock(rq);
5309         on_rq = p->se.on_rq;
5310         running = task_current(rq, p);
5311         if (on_rq)
5312                 deactivate_task(rq, p, 0);
5313         if (running)
5314                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5315
5316         oldprio = p->prio;
5317         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5318
5319         if (running)
5320                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5321         if (on_rq) {
5322                 activate_task(rq, p, 0);
5323
5324                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5325         }
5326         __task_rq_unlock(rq);
5327         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5328
5329         rt_mutex_adjust_pi(p);
5330
5331         return 0;
5332 }
5333
5334 /**
5335  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5336  * @p: the task in question.
5337  * @policy: new policy.
5338  * @param: structure containing the new RT priority.
5339  *
5340  * NOTE that the task may be already dead.
5341  */
5342 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5343                        struct sched_param *param)
5344 {
5345         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5346 }
5347 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5348
5349 /**
5350  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5351  * @p: the task in question.
5352  * @policy: new policy.
5353  * @param: structure containing the new RT priority.
5354  *
5355  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5356  * current context has permission.  For example, this is needed in
5357  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5358  * but our caller might not have that capability.
5359  */
5360 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5361                                struct sched_param *param)
5362 {
5363         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5364 }
5365
5366 static int
5367 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5368 {
5369         struct sched_param lparam;
5370         struct task_struct *p;
5371         int retval;
5372
5373         if (!param || pid < 0)
5374                 return -EINVAL;
5375         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5376                 return -EFAULT;
5377
5378         rcu_read_lock();
5379         retval = -ESRCH;
5380         p = find_process_by_pid(pid);
5381         if (p != NULL)
5382                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5383         rcu_read_unlock();
5384
5385         return retval;
5386 }
5387
5388 /**
5389  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5390  * @pid: the pid in question.
5391  * @policy: new policy.
5392  * @param: structure containing the new RT priority.
5393  */
5394 asmlinkage long
5395 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5396 {
5397         /* negative values for policy are not valid */
5398         if (policy < 0)
5399                 return -EINVAL;
5400
5401         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5402 }
5403
5404 /**
5405  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5406  * @pid: the pid in question.
5407  * @param: structure containing the new RT priority.
5408  */
5409 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5410 {
5411         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5412 }
5413
5414 /**
5415  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5416  * @pid: the pid in question.
5417  */
5418 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5419 {
5420         struct task_struct *p;
5421         int retval;
5422
5423         if (pid < 0)
5424                 return -EINVAL;
5425
5426         retval = -ESRCH;
5427         read_lock(&tasklist_lock);
5428         p = find_process_by_pid(pid);
5429         if (p) {
5430                 retval = security_task_getscheduler(p);
5431                 if (!retval)
5432                         retval = p->policy;
5433         }
5434         read_unlock(&tasklist_lock);
5435         return retval;
5436 }
5437
5438 /**
5439  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5440  * @pid: the pid in question.
5441  * @param: structure containing the RT priority.
5442  */
5443 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5444 {
5445         struct sched_param lp;
5446         struct task_struct *p;
5447         int retval;
5448
5449         if (!param || pid < 0)
5450                 return -EINVAL;
5451
5452         read_lock(&tasklist_lock);
5453         p = find_process_by_pid(pid);
5454         retval = -ESRCH;
5455         if (!p)
5456                 goto out_unlock;
5457
5458         retval = security_task_getscheduler(p);
5459         if (retval)
5460                 goto out_unlock;
5461
5462         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5463         read_unlock(&tasklist_lock);
5464
5465         /*
5466          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5467          */
5468         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5469
5470         return retval;
5471
5472 out_unlock:
5473         read_unlock(&tasklist_lock);
5474         return retval;
5475 }
5476
5477 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5478 {
5479         cpumask_t cpus_allowed;
5480         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5481         struct task_struct *p;
5482         int retval;
5483
5484         get_online_cpus();
5485         read_lock(&tasklist_lock);
5486
5487         p = find_process_by_pid(pid);
5488         if (!p) {
5489                 read_unlock(&tasklist_lock);
5490                 put_online_cpus();
5491                 return -ESRCH;
5492         }
5493
5494         /*
5495          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5496          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5497          * usage count and then drop tasklist_lock.
5498          */
5499         get_task_struct(p);
5500         read_unlock(&tasklist_lock);
5501
5502         retval = -EPERM;
5503         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5504                 goto out_unlock;
5505
5506         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5507         if (retval)
5508                 goto out_unlock;
5509
5510         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5511         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5512  again:
5513         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5514
5515         if (!retval) {
5516                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5517                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5518                         /*
5519                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5520                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5521                          * cpuset's cpus_allowed
5522                          */
5523                         new_mask = cpus_allowed;
5524                         goto again;
5525                 }
5526         }
5527 out_unlock:
5528         put_task_struct(p);
5529         put_online_cpus();
5530         return retval;
5531 }
5532
5533 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5534                              cpumask_t *new_mask)
5535 {
5536         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5537                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5538         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5539                 len = sizeof(cpumask_t);
5540         }
5541         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5542 }
5543
5544 /**
5545  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5546  * @pid: pid of the process
5547  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5548  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5549  */
5550 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5551                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5552 {
5553         cpumask_t new_mask;
5554         int retval;
5555
5556         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5557         if (retval)
5558                 return retval;
5559
5560         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5561 }
5562
5563 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5564 {
5565         struct task_struct *p;
5566         int retval;
5567
5568         get_online_cpus();
5569         read_lock(&tasklist_lock);
5570
5571         retval = -ESRCH;
5572         p = find_process_by_pid(pid);
5573         if (!p)
5574                 goto out_unlock;
5575
5576         retval = security_task_getscheduler(p);
5577         if (retval)
5578                 goto out_unlock;
5579
5580         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5581
5582 out_unlock:
5583         read_unlock(&tasklist_lock);
5584         put_online_cpus();
5585
5586         return retval;
5587 }
5588
5589 /**
5590  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5591  * @pid: pid of the process
5592  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5593  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5594  */
5595 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5596                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5597 {
5598         int ret;
5599         cpumask_t mask;
5600
5601         if (len < sizeof(cpumask_t))
5602                 return -EINVAL;
5603
5604         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5605         if (ret < 0)
5606                 return ret;
5607
5608         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5609                 return -EFAULT;
5610
5611         return sizeof(cpumask_t);
5612 }
5613
5614 /**
5615  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5616  *
5617  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5618  * other threads running on this CPU then this function will return.
5619  */
5620 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5621 {
5622         struct rq *rq = this_rq_lock();
5623
5624         schedstat_inc(rq, yld_count);
5625         current->sched_class->yield_task(rq);
5626
5627         /*
5628          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5629          * no need to preempt or enable interrupts:
5630          */
5631         __release(rq->lock);
5632         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5633         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5634         preempt_enable_no_resched();
5635
5636         schedule();
5637
5638         return 0;
5639 }
5640
5641 static void __cond_resched(void)
5642 {
5643 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5644         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5645 #endif
5646         /*
5647          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5648          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5649          * cond_resched() call.
5650          */
5651         do {
5652                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5653                 schedule();
5654                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5655         } while (need_resched());
5656 }
5657
5658 int __sched _cond_resched(void)
5659 {
5660         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5661                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5662                 __cond_resched();
5663                 return 1;
5664         }
5665         return 0;
5666 }
5667 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5668
5669 /*
5670  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5671  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5672  *
5673  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5674  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5675  * spin_unlock(), once by hand).
5676  */
5677 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5678 {
5679         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5680         int ret = 0;
5681
5682         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5683                 spin_unlock(lock);
5684                 if (resched && need_resched())
5685                         __cond_resched();
5686                 else
5687                         cpu_relax();
5688                 ret = 1;
5689                 spin_lock(lock);
5690         }
5691         return ret;
5692 }
5693 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5694
5695 int __sched cond_resched_softirq(void)
5696 {
5697         BUG_ON(!in_softirq());
5698
5699         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5700                 local_bh_enable();
5701                 __cond_resched();
5702                 local_bh_disable();
5703                 return 1;
5704         }
5705         return 0;
5706 }
5707 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5708
5709 /**
5710  * yield - yield the current processor to other threads.
5711  *
5712  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5713  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5714  */
5715 void __sched yield(void)
5716 {
5717         set_current_state(TASK_RUNNING);
5718         sys_sched_yield();
5719 }
5720 EXPORT_SYMBOL(yield);
5721
5722 /*
5723  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5724  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5725  *
5726  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5727  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5728  */
5729 void __sched io_schedule(void)
5730 {
5731         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5732
5733         delayacct_blkio_start();
5734         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5735         schedule();
5736         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5737         delayacct_blkio_end();
5738 }
5739 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5740
5741 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5742 {
5743         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5744         long ret;
5745
5746         delayacct_blkio_start();
5747         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5748         ret = schedule_timeout(timeout);
5749         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5750         delayacct_blkio_end();
5751         return ret;
5752 }
5753
5754 /**
5755  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5756  * @policy: scheduling class.
5757  *
5758  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5759  * by a given scheduling class.
5760  */
5761 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5762 {
5763         int ret = -EINVAL;
5764
5765         switch (policy) {
5766         case SCHED_FIFO:
5767         case SCHED_RR:
5768                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5769                 break;
5770         case SCHED_NORMAL:
5771         case SCHED_BATCH:
5772         case SCHED_IDLE:
5773                 ret = 0;
5774                 break;
5775         }
5776         return ret;
5777 }
5778
5779 /**
5780  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5781  * @policy: scheduling class.
5782  *
5783  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5784  * by a given scheduling class.
5785  */
5786 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5787 {
5788         int ret = -EINVAL;
5789
5790         switch (policy) {
5791         case SCHED_FIFO:
5792         case SCHED_RR:
5793                 ret = 1;
5794                 break;
5795         case SCHED_NORMAL:
5796         case SCHED_BATCH:
5797         case SCHED_IDLE:
5798                 ret = 0;
5799         }
5800         return ret;
5801 }
5802
5803 /**
5804  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5805  * @pid: pid of the process.
5806  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5807  *
5808  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5809  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5810  */
5811 asmlinkage
5812 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5813 {
5814         struct task_struct *p;
5815         unsigned int time_slice;
5816         int retval;
5817         struct timespec t;
5818
5819         if (pid < 0)
5820                 return -EINVAL;
5821
5822         retval = -ESRCH;
5823         read_lock(&tasklist_lock);
5824         p = find_process_by_pid(pid);
5825         if (!p)
5826                 goto out_unlock;
5827
5828         retval = security_task_getscheduler(p);
5829         if (retval)
5830                 goto out_unlock;
5831
5832         /*
5833          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5834          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5835          */
5836         time_slice = 0;
5837         if (p->policy == SCHED_RR) {
5838                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5839         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5840                 struct sched_entity *se = &p->se;
5841                 unsigned long flags;
5842                 struct rq *rq;
5843
5844                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5845                 if (rq->cfs.load.weight)
5846                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5847                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5848         }
5849         read_unlock(&tasklist_lock);
5850         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5851         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5852         return retval;
5853
5854 out_unlock:
5855         read_unlock(&tasklist_lock);
5856         return retval;
5857 }
5858
5859 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5860
5861 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5862 {
5863         unsigned long free = 0;
5864         unsigned state;
5865
5866         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5867         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5868                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5869 #if BITS_PER_LONG == 32
5870         if (state == TASK_RUNNING)
5871                 printk(KERN_CONT " running  ");
5872         else
5873                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5874 #else
5875         if (state == TASK_RUNNING)
5876                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5877         else
5878                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5879 #endif
5880 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5881         {
5882                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5883                 while (!*n)
5884                         n++;
5885                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5886         }
5887 #endif
5888         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5889                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5890
5891         show_stack(p, NULL);
5892 }
5893
5894 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5895 {
5896         struct task_struct *g, *p;
5897
5898 #if BITS_PER_LONG == 32
5899         printk(KERN_INFO
5900                 "  task                PC stack   pid father\n");
5901 #else
5902         printk(KERN_INFO
5903                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5904 #endif
5905         read_lock(&tasklist_lock);
5906         do_each_thread(g, p) {
5907                 /*
5908                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5909                  * console might take alot of time:
5910                  */
5911                 touch_nmi_watchdog();
5912                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5913                         sched_show_task(p);
5914         } while_each_thread(g, p);
5915
5916         touch_all_softlockup_watchdogs();
5917
5918 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5919         sysrq_sched_debug_show();
5920 #endif
5921         read_unlock(&tasklist_lock);
5922         /*
5923          * Only show locks if all tasks are dumped:
5924          */
5925         if (state_filter == -1)
5926                 debug_show_all_locks();
5927 }
5928
5929 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5930 {
5931         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5932 }
5933
5934 /**
5935  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5936  * @idle: task in question
5937  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5938  *
5939  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5940  * flag, to make booting more robust.
5941  */
5942 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5943 {
5944         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5945         unsigned long flags;
5946
5947         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5948
5949         __sched_fork(idle);
5950         idle->se.exec_start = sched_clock();
5951
5952         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5953         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5954         __set_task_cpu(idle, cpu);
5955
5956         rq->curr = rq->idle = idle;
5957 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5958         idle->oncpu = 1;
5959 #endif
5960         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5961
5962         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5963 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5964         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5965 #else
5966         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5967 #endif
5968         /*
5969          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5970          */
5971         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5972         ftrace_graph_init_task(idle);
5973 }
5974
5975 /*
5976  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5977  * indicates which cpus entered this state. This is used
5978  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5979  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5980  * always be CPU_MASK_NONE.
5981  */
5982 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5983
5984 /*
5985  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5986  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5987  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5988  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5989  * number of CPUs.
5990  *
5991  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5992  */
5993 static inline void sched_init_granularity(void)
5994 {
5995         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5996         const unsigned long limit = 200000000;
5997
5998         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5999         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6000                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6001
6002         sysctl_sched_latency *= factor;
6003         if (sysctl_sched_latency > limit)
6004                 sysctl_sched_latency = limit;
6005
6006         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6007
6008         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6009 }
6010
6011 #ifdef CONFIG_SMP
6012 /*
6013  * This is how migration works:
6014  *
6015  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6016  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6017  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6018  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6019  *    thread off the CPU)
6020  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6021  *    task is still in the wrong runqueue.
6022  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6023  *    it and puts it into the right queue.
6024  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6025  * 7) we wake up and the migration is done.
6026  */
6027
6028 /*
6029  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6030  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6031  * is removed from the allowed bitmask.
6032  *
6033  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6034  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6035  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6036  */
6037 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
6038 {
6039         struct migration_req req;
6040         unsigned long flags;
6041         struct rq *rq;
6042         int ret = 0;
6043
6044         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6045         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
6046                 ret = -EINVAL;
6047                 goto out;
6048         }
6049
6050         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6051                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
6052                 ret = -EINVAL;
6053                 goto out;
6054         }
6055
6056         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6057                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6058         else {
6059                 p->cpus_allowed = *new_mask;
6060                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
6061         }
6062
6063         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6064         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
6065                 goto out;
6066
6067         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6068                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6069                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6070                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6071                 wait_for_completion(&req.done);
6072                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6073                 return 0;
6074         }
6075 out:
6076         task_rq_unlock(rq, &flags);
6077
6078         return ret;
6079 }
6080 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6081
6082 /*
6083  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6084  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6085  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6086  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6087  *
6088  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6089  * as the task is no longer on this CPU.
6090  *
6091  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6092  */
6093 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6094 {
6095         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6096         int ret = 0, on_rq;
6097
6098         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6099                 return ret;
6100
6101         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6102         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6103
6104         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6105         /* Already moved. */
6106         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6107                 goto done;
6108         /* Affinity changed (again). */
6109         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6110                 goto fail;
6111
6112         on_rq = p->se.on_rq;
6113         if (on_rq)
6114                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6115
6116         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6117         if (on_rq) {
6118                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6119                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6120         }
6121 done:
6122         ret = 1;
6123 fail:
6124         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6125         return ret;
6126 }
6127
6128 /*
6129  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6130  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6131  * another runqueue.
6132  */
6133 static int migration_thread(void *data)
6134 {
6135         int cpu = (long)data;
6136         struct rq *rq;
6137
6138         rq = cpu_rq(cpu);
6139         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6140
6141         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6142         while (!kthread_should_stop()) {
6143                 struct migration_req *req;
6144                 struct list_head *head;
6145
6146                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6147
6148                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6149                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6150                         goto wait_to_die;
6151                 }
6152
6153                 if (rq->active_balance) {
6154                         active_load_balance(rq, cpu);
6155                         rq->active_balance = 0;
6156                 }
6157
6158                 head = &rq->migration_queue;
6159
6160                 if (list_empty(head)) {
6161                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6162                         schedule();
6163                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6164                         continue;
6165                 }
6166                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6167                 list_del_init(head->next);
6168
6169                 spin_unlock(&rq->lock);
6170                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6171                 local_irq_enable();
6172
6173                 complete(&req->done);
6174         }
6175         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6176         return 0;
6177
6178 wait_to_die:
6179         /* Wait for kthread_stop */
6180         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6181         while (!kthread_should_stop()) {
6182                 schedule();
6183                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6184         }
6185         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6186         return 0;
6187 }
6188
6189 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6190
6191 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6192 {
6193         int ret;
6194
6195         local_irq_disable();
6196         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6197         local_irq_enable();
6198         return ret;
6199 }
6200
6201 /*
6202  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6203  */
6204 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6205 {
6206         unsigned long flags;
6207         cpumask_t mask;
6208         struct rq *rq;
6209         int dest_cpu;
6210
6211         do {
6212                 /* On same node? */
6213                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6214                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6215                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6216
6217                 /* On any allowed CPU? */
6218                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6219                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6220
6221                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6222                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6223                         cpumask_t cpus_allowed;
6224
6225                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6226                         /*
6227                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6228                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6229                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6230                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6231                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6232                          */
6233                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6234                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6235                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6236                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6237
6238                         /*
6239                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6240                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6241                          * leave kernel.
6242                          */
6243                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6244                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6245                                        "longer affine to cpu%d\n",
6246                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6247                         }
6248                 }
6249         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6250 }
6251
6252 /*
6253  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6254  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6255  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6256  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6257  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6258  */
6259 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6260 {
6261         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6262         unsigned long flags;
6263
6264         local_irq_save(flags);
6265         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6266         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6267         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6268         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6269         local_irq_restore(flags);
6270 }
6271
6272 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6273 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6274 {
6275         struct task_struct *p, *t;
6276
6277         read_lock(&tasklist_lock);
6278
6279         do_each_thread(t, p) {
6280                 if (p == current)
6281                         continue;
6282
6283                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6284                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6285         } while_each_thread(t, p);
6286
6287         read_unlock(&tasklist_lock);
6288 }
6289
6290 /*
6291  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6292  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6293  * Used by CPU offline code.
6294  */
6295 void sched_idle_next(void)
6296 {
6297         int this_cpu = smp_processor_id();
6298         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6299         struct task_struct *p = rq->idle;
6300         unsigned long flags;
6301
6302         /* cpu has to be offline */
6303         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6304
6305         /*
6306          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6307          * and interrupts disabled on the current cpu.
6308          */
6309         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6310
6311         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6312
6313         update_rq_clock(rq);
6314         activate_task(rq, p, 0);
6315
6316         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6317 }
6318
6319 /*
6320  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6321  * offline.
6322  */
6323 void idle_task_exit(void)
6324 {
6325         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6326
6327         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6328
6329         if (mm != &init_mm)
6330                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6331         mmdrop(mm);
6332 }
6333
6334 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6335 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6336 {
6337         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6338
6339         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6340         BUG_ON(!p->exit_state);
6341
6342         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6343         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6344
6345         get_task_struct(p);
6346
6347         /*
6348          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6349          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6350          * fine.
6351          */
6352         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6353         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6354         spin_lock_irq(&rq->lock);
6355
6356         put_task_struct(p);
6357 }
6358
6359 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6360 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6361 {
6362         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6363         struct task_struct *next;
6364
6365         for ( ; ; ) {
6366                 if (!rq->nr_running)
6367                         break;
6368                 update_rq_clock(rq);
6369                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6370                 if (!next)
6371                         break;
6372                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6373                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6374
6375         }
6376 }
6377 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6378
6379 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6380
6381 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6382         {
6383                 .procname       = "sched_domain",
6384                 .mode           = 0555,
6385         },
6386         {0, },
6387 };
6388
6389 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6390         {
6391                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6392                 .procname       = "kernel",
6393                 .mode           = 0555,
6394                 .child          = sd_ctl_dir,
6395         },
6396         {0, },
6397 };
6398
6399 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6400 {
6401         struct ctl_table *entry =
6402                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6403
6404         return entry;
6405 }
6406
6407 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6408 {
6409         struct ctl_table *entry;
6410
6411         /*
6412          * In the intermediate directories, both the child directory and
6413          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6414          * will always be set. In the lowest directory the names are
6415          * static strings and all have proc handlers.
6416          */
6417         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6418                 if (entry->child)
6419                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6420                 if (entry->proc_handler == NULL)
6421                         kfree(entry->procname);
6422         }
6423
6424         kfree(*tablep);
6425         *tablep = NULL;
6426 }
6427
6428 static void
6429 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6430                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6431                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6432 {
6433         entry->procname = procname;
6434         entry->data = data;
6435         entry->maxlen = maxlen;
6436         entry->mode = mode;
6437         entry->proc_handler = proc_handler;
6438 }
6439
6440 static struct ctl_table *
6441 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6442 {
6443         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6444
6445         if (table == NULL)
6446                 return NULL;
6447
6448         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6449                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6450         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6451                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6452         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6453                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6454         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6455                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6456         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6457                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6458         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6459                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6460         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6461                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6462         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6463                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6464         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6465                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6466         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6467                 &sd->cache_nice_tries,
6468                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6469         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6470                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6471         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6472                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6473         /* &table[12] is terminator */
6474
6475         return table;
6476 }
6477
6478 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6479 {
6480         struct ctl_table *entry, *table;
6481         struct sched_domain *sd;
6482         int domain_num = 0, i;
6483         char buf[32];
6484
6485         for_each_domain(cpu, sd)
6486                 domain_num++;
6487         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6488         if (table == NULL)
6489                 return NULL;
6490
6491         i = 0;
6492         for_each_domain(cpu, sd) {
6493                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6494                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6495                 entry->mode = 0555;
6496                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6497                 entry++;
6498                 i++;
6499         }
6500         return table;
6501 }
6502
6503 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6504 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6505 {
6506         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6507         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6508         char buf[32];
6509
6510         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6511         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6512
6513         if (entry == NULL)
6514                 return;
6515
6516         for_each_online_cpu(i) {
6517                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6518                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6519                 entry->mode = 0555;
6520                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6521                 entry++;
6522         }
6523
6524         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6525         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6526 }
6527
6528 /* may be called multiple times per register */
6529 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6530 {
6531         if (sd_sysctl_header)
6532                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6533         sd_sysctl_header = NULL;
6534         if (sd_ctl_dir[0].child)
6535                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6536 }
6537 #else
6538 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6539 {
6540 }
6541 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6542 {
6543 }
6544 #endif
6545
6546 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6547 {
6548         if (!rq->online) {
6549                 const struct sched_class *class;
6550
6551                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6552                 rq->online = 1;
6553
6554                 for_each_class(class) {
6555                         if (class->rq_online)
6556                                 class->rq_online(rq);
6557                 }
6558         }
6559 }
6560
6561 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6562 {
6563         if (rq->online) {
6564                 const struct sched_class *class;
6565
6566                 for_each_class(class) {
6567                         if (class->rq_offline)
6568                                 class->rq_offline(rq);
6569                 }
6570
6571                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6572                 rq->online = 0;
6573         }
6574 }
6575
6576 /*
6577  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6578  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6579  */
6580 static int __cpuinit
6581 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6582 {
6583         struct task_struct *p;
6584         int cpu = (long)hcpu;
6585         unsigned long flags;
6586         struct rq *rq;
6587
6588         switch (action) {
6589
6590         case CPU_UP_PREPARE:
6591         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6592                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6593                 if (IS_ERR(p))
6594                         return NOTIFY_BAD;
6595                 kthread_bind(p, cpu);
6596                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6597                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6598                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6599                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6600                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6601                 break;
6602
6603         case CPU_ONLINE:
6604         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6605                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6606                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6607
6608                 /* Update our root-domain */
6609                 rq = cpu_rq(cpu);
6610                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6611                 if (rq->rd) {
6612                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6613
6614                         set_rq_online(rq);
6615                 }
6616                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6617                 break;
6618
6619 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6620         case CPU_UP_CANCELED:
6621         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6622                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6623                         break;
6624                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6625                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6626                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6627                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6628                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6629                 break;
6630
6631         case CPU_DEAD:
6632         case CPU_DEAD_FROZEN:
6633                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6634                 migrate_live_tasks(cpu);
6635                 rq = cpu_rq(cpu);
6636                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6637                 rq->migration_thread = NULL;
6638                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6639                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6640                 update_rq_clock(rq);
6641                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6642                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6643                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6644                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6645                 migrate_dead_tasks(cpu);
6646                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6647                 cpuset_unlock();
6648                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6649                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6650
6651                 /*
6652                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6653                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6654                  * the requestors.
6655                  */
6656                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6657                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6658                         struct migration_req *req;
6659
6660                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6661                                          struct migration_req, list);
6662                         list_del_init(&req->list);
6663                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6664                         complete(&req->done);
6665                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6666                 }
6667                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6668                 break;
6669
6670         case CPU_DYING:
6671         case CPU_DYING_FROZEN:
6672                 /* Update our root-domain */
6673                 rq = cpu_rq(cpu);
6674                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6675                 if (rq->rd) {
6676                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6677                         set_rq_offline(rq);
6678                 }
6679                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6680                 break;
6681 #endif
6682         }
6683         return NOTIFY_OK;
6684 }
6685
6686 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6687  * happens before everything else.
6688  */
6689 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6690         .notifier_call = migration_call,
6691         .priority = 10
6692 };
6693
6694 static int __init migration_init(void)
6695 {
6696         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6697         int err;
6698
6699         /* Start one for the boot CPU: */
6700         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6701         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6702         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6703         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6704
6705         return err;
6706 }
6707 early_initcall(migration_init);
6708 #endif
6709
6710 #ifdef CONFIG_SMP
6711
6712 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6713
6714 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6715                                   cpumask_t *groupmask)
6716 {
6717         struct sched_group *group = sd->groups;
6718         char str[256];
6719
6720         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6721         cpus_clear(*groupmask);
6722
6723         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6724
6725         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6726                 printk("does not load-balance\n");
6727                 if (sd->parent)
6728                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6729                                         " has parent");
6730                 return -1;
6731         }
6732
6733         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6734
6735         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6736                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6737                                 "CPU%d\n", cpu);
6738         }
6739         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6740                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6741                                 " CPU%d\n", cpu);
6742         }
6743
6744         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6745         do {
6746                 if (!group) {
6747                         printk("\n");
6748                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6749                         break;
6750                 }
6751
6752                 if (!group->__cpu_power) {
6753                         printk(KERN_CONT "\n");
6754                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6755                                         "set\n");
6756                         break;
6757                 }
6758
6759                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6760                         printk(KERN_CONT "\n");
6761                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6762                         break;
6763                 }
6764
6765                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6766                         printk(KERN_CONT "\n");
6767                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6768                         break;
6769                 }
6770
6771                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6772
6773                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6774                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6775
6776                 group = group->next;
6777         } while (group != sd->groups);
6778         printk(KERN_CONT "\n");
6779
6780         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6781                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6782
6783         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6784                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6785                         "of domain->span\n");
6786         return 0;
6787 }
6788
6789 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6790 {
6791         cpumask_t *groupmask;
6792         int level = 0;
6793
6794         if (!sd) {
6795                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6796                 return;
6797         }
6798
6799         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6800
6801         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6802         if (!groupmask) {
6803                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6804                 return;
6805         }
6806
6807         for (;;) {
6808                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6809                         break;
6810                 level++;
6811                 sd = sd->parent;
6812                 if (!sd)
6813                         break;
6814         }
6815         kfree(groupmask);
6816 }
6817 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6818 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6819 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6820
6821 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6822 {
6823         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6824                 return 1;
6825
6826         /* Following flags need at least 2 groups */
6827         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6828                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6829                          SD_BALANCE_FORK |
6830                          SD_BALANCE_EXEC |
6831                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6832                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6833                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6834                         return 0;
6835         }
6836
6837         /* Following flags don't use groups */
6838         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6839                          SD_WAKE_AFFINE |
6840                          SD_WAKE_BALANCE))
6841