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