rename div64_64 to div64_u64
[linux-3.10.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 /*
78  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
79  * This is default implementation.
80  * Architectures and sub-architectures can override this.
81  */
82 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
83 {
84         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
85 }
86
87 /*
88  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
89  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
90  * and back.
91  */
92 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
93 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
94 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
95
96 /*
97  * 'User priority' is the nice value converted to something we
98  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
99  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
100  */
101 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
102 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
103 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
104
105 /*
106  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
107  */
108 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
109
110 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
111 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
112
113 /*
114  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
115  *
116  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
117  * Timeslices get refilled after they expire.
118  */
119 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
120
121 /*
122  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
123  */
124 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
125
126 #ifdef CONFIG_SMP
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
232                               rt_b->rt_period_timer.expires,
233                               HRTIMER_MODE_ABS);
234         }
235         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
239 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
240 {
241         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
242 }
243 #endif
244
245 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
246
247 #include <linux/cgroup.h>
248
249 struct cfs_rq;
250
251 static LIST_HEAD(task_groups);
252
253 /* task group related information */
254 struct task_group {
255 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
256         struct cgroup_subsys_state css;
257 #endif
258
259 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
260         /* schedulable entities of this group on each cpu */
261         struct sched_entity **se;
262         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
263         struct cfs_rq **cfs_rq;
264         unsigned long shares;
265 #endif
266
267 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
268         struct sched_rt_entity **rt_se;
269         struct rt_rq **rt_rq;
270
271         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
272 #endif
273
274         struct rcu_head rcu;
275         struct list_head list;
276
277         struct task_group *parent;
278         struct list_head siblings;
279         struct list_head children;
280 };
281
282 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
283
284 /*
285  * Root task group.
286  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
287  *      be a child to this group.
288  */
289 struct task_group root_task_group;
290
291 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
292 /* Default task group's sched entity on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
294 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
295 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
296 #endif
297
298 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
299 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
300 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif
302 #else
303 #define root_task_group init_task_group
304 #endif
305
306 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
307  * a task group's cpu shares.
308  */
309 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
310
311 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
312 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
316 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
317 #else
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
319 #endif
320
321 #define MIN_SHARES      2
322
323 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
324 #endif
325
326 /* Default task group.
327  *      Every task in system belong to this group at bootup.
328  */
329 struct task_group init_task_group;
330
331 /* return group to which a task belongs */
332 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
333 {
334         struct task_group *tg;
335
336 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
337         tg = p->user->tg;
338 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
339         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
340                                 struct task_group, css);
341 #else
342         tg = &init_task_group;
343 #endif
344         return tg;
345 }
346
347 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
348 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
349 {
350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
351         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
352         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
353 #endif
354
355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
356         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
357         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
358 #endif
359 }
360
361 static inline void lock_doms_cur(void)
362 {
363         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
364 }
365
366 static inline void unlock_doms_cur(void)
367 {
368         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
369 }
370
371 #else
372
373 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
374 static inline void lock_doms_cur(void) { }
375 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
376
377 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
378
379 /* CFS-related fields in a runqueue */
380 struct cfs_rq {
381         struct load_weight load;
382         unsigned long nr_running;
383
384         u64 exec_clock;
385         u64 min_vruntime;
386
387         struct rb_root tasks_timeline;
388         struct rb_node *rb_leftmost;
389
390         struct list_head tasks;
391         struct list_head *balance_iterator;
392
393         /*
394          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
395          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
396          */
397         struct sched_entity *curr, *next;
398
399         unsigned long nr_spread_over;
400
401 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
402         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
403
404         /*
405          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
406          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
407          * (like users, containers etc.)
408          *
409          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
410          * list is used during load balance.
411          */
412         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
413         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
414
415 #ifdef CONFIG_SMP
416         unsigned long task_weight;
417         unsigned long shares;
418         /*
419          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
420          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
421          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
422          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
423          * but more should not be needed anyway.
424          */
425         struct aggregate_struct {
426                 /*
427                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
428                  *
429                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
430                  * this group.
431                  */
432                 unsigned long load;
433
434                 /*
435                  * part of the group weight distributed to this span.
436                  */
437                 unsigned long shares;
438
439                 /*
440                  * The sum of all runqueue weights within this span.
441                  */
442                 unsigned long rq_weight;
443
444                 /*
445                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
446                  * influence by moving tasks around.
447                  */
448                 unsigned long task_weight;
449         } aggregate;
450 #endif
451 #endif
452 };
453
454 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
455 struct rt_rq {
456         struct rt_prio_array active;
457         unsigned long rt_nr_running;
458 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
459         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
460 #endif
461 #ifdef CONFIG_SMP
462         unsigned long rt_nr_migratory;
463         int overloaded;
464 #endif
465         int rt_throttled;
466         u64 rt_time;
467         u64 rt_runtime;
468         /* Nests inside the rq lock: */
469         spinlock_t rt_runtime_lock;
470
471 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
472         unsigned long rt_nr_boosted;
473
474         struct rq *rq;
475         struct list_head leaf_rt_rq_list;
476         struct task_group *tg;
477         struct sched_rt_entity *rt_se;
478 #endif
479 };
480
481 #ifdef CONFIG_SMP
482
483 /*
484  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
485  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
486  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
487  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
488  * object.
489  *
490  */
491 struct root_domain {
492         atomic_t refcount;
493         cpumask_t span;
494         cpumask_t online;
495
496         /*
497          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
498          * one runnable RT task.
499          */
500         cpumask_t rto_mask;
501         atomic_t rto_count;
502 };
503
504 /*
505  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
506  * members (mimicking the global state we have today).
507  */
508 static struct root_domain def_root_domain;
509
510 #endif
511
512 /*
513  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
514  *
515  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
516  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
517  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
518  */
519 struct rq {
520         /* runqueue lock: */
521         spinlock_t lock;
522
523         /*
524          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
525          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
526          */
527         unsigned long nr_running;
528         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
529         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
530         unsigned char idle_at_tick;
531 #ifdef CONFIG_NO_HZ
532         unsigned long last_tick_seen;
533         unsigned char in_nohz_recently;
534 #endif
535         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
536         struct load_weight load;
537         unsigned long nr_load_updates;
538         u64 nr_switches;
539
540         struct cfs_rq cfs;
541         struct rt_rq rt;
542
543 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
544         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
545         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
546 #endif
547 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
548         struct list_head leaf_rt_rq_list;
549 #endif
550
551         /*
552          * This is part of a global counter where only the total sum
553          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
554          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
555          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
556          */
557         unsigned long nr_uninterruptible;
558
559         struct task_struct *curr, *idle;
560         unsigned long next_balance;
561         struct mm_struct *prev_mm;
562
563         u64 clock, prev_clock_raw;
564         s64 clock_max_delta;
565
566         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
567         u64 idle_clock;
568         unsigned int clock_deep_idle_events;
569         u64 tick_timestamp;
570
571         atomic_t nr_iowait;
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct root_domain *rd;
575         struct sched_domain *sd;
576
577         /* For active balancing */
578         int active_balance;
579         int push_cpu;
580         /* cpu of this runqueue: */
581         int cpu;
582
583         struct task_struct *migration_thread;
584         struct list_head migration_queue;
585 #endif
586
587 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
588         unsigned long hrtick_flags;
589         ktime_t hrtick_expire;
590         struct hrtimer hrtick_timer;
591 #endif
592
593 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
594         /* latency stats */
595         struct sched_info rq_sched_info;
596
597         /* sys_sched_yield() stats */
598         unsigned int yld_exp_empty;
599         unsigned int yld_act_empty;
600         unsigned int yld_both_empty;
601         unsigned int yld_count;
602
603         /* schedule() stats */
604         unsigned int sched_switch;
605         unsigned int sched_count;
606         unsigned int sched_goidle;
607
608         /* try_to_wake_up() stats */
609         unsigned int ttwu_count;
610         unsigned int ttwu_local;
611
612         /* BKL stats */
613         unsigned int bkl_count;
614 #endif
615         struct lock_class_key rq_lock_key;
616 };
617
618 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
619
620 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
621 {
622         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
623 }
624
625 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
626 {
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         return rq->cpu;
629 #else
630         return 0;
631 #endif
632 }
633
634 #ifdef CONFIG_NO_HZ
635 static inline bool nohz_on(int cpu)
636 {
637         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
638 }
639
640 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
641 {
642         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
643 }
644
645 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
646 {
647         rq->last_tick_seen = jiffies;
648 }
649 #else
650 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
651 {
652         return 1;
653 }
654
655 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
656 {
657 }
658 #endif
659
660 /*
661  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
662  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
663  */
664 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
667         u64 now = sched_clock();
668         s64 delta = now - prev_raw;
669         u64 clock = rq->clock;
670
671 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
672         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
673 #endif
674         /*
675          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
676          */
677         if (unlikely(delta < 0)) {
678                 clock++;
679                 rq->clock_warps++;
680         } else {
681                 /*
682                  * Catch too large forward jumps too:
683                  */
684                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
685                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
686
687                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
688                         if (clock < max_time)
689                                 clock = max_time;
690                         else
691                                 clock++;
692                         rq->clock_overflows++;
693                 } else {
694                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
695                                 rq->clock_max_delta = delta;
696                         clock += delta;
697                 }
698         }
699
700         rq->prev_clock_raw = now;
701         rq->clock = clock;
702 }
703
704 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
705 {
706         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
707                 __update_rq_clock(rq);
708 }
709
710 /*
711  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
712  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
713  *
714  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
715  * preempt-disabled sections.
716  */
717 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
718         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
719
720 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
721 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
722 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
723 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
724
725 /*
726  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
727  */
728 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
729 # define const_debug __read_mostly
730 #else
731 # define const_debug static const
732 #endif
733
734 /*
735  * Debugging: various feature bits
736  */
737
738 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
739         __SCHED_FEAT_##name ,
740
741 enum {
742 #include "sched_features.h"
743 };
744
745 #undef SCHED_FEAT
746
747 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
748         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
749
750 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
751 #include "sched_features.h"
752         0;
753
754 #undef SCHED_FEAT
755
756 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
757 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
758         #name ,
759
760 __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
761 #include "sched_features.h"
762         NULL
763 };
764
765 #undef SCHED_FEAT
766
767 int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
768 {
769         filp->private_data = inode->i_private;
770         return 0;
771 }
772
773 static ssize_t
774 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
775                 size_t cnt, loff_t *ppos)
776 {
777         char *buf;
778         int r = 0;
779         int len = 0;
780         int i;
781
782         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
783                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
784                 len += 4;
785         }
786
787         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
788         if (!buf)
789                 return -ENOMEM;
790
791         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
792                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
793                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
794                 else
795                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
796         }
797
798         r += sprintf(buf + r, "\n");
799         WARN_ON(r >= len + 2);
800
801         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
802
803         kfree(buf);
804
805         return r;
806 }
807
808 static ssize_t
809 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
810                 size_t cnt, loff_t *ppos)
811 {
812         char buf[64];
813         char *cmp = buf;
814         int neg = 0;
815         int i;
816
817         if (cnt > 63)
818                 cnt = 63;
819
820         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
821                 return -EFAULT;
822
823         buf[cnt] = 0;
824
825         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
826                 neg = 1;
827                 cmp += 3;
828         }
829
830         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
831                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
832
833                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
834                         if (neg)
835                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
836                         else
837                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
838                         break;
839                 }
840         }
841
842         if (!sched_feat_names[i])
843                 return -EINVAL;
844
845         filp->f_pos += cnt;
846
847         return cnt;
848 }
849
850 static struct file_operations sched_feat_fops = {
851         .open   = sched_feat_open,
852         .read   = sched_feat_read,
853         .write  = sched_feat_write,
854 };
855
856 static __init int sched_init_debug(void)
857 {
858         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
859                         &sched_feat_fops);
860
861         return 0;
862 }
863 late_initcall(sched_init_debug);
864
865 #endif
866
867 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
868
869 /*
870  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
871  * Limited because this is done with IRQs disabled.
872  */
873 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
874
875 /*
876  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
877  * default: 1s
878  */
879 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
880
881 static __read_mostly int scheduler_running;
882
883 /*
884  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
885  * default: 0.95s
886  */
887 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
888
889 static inline u64 global_rt_period(void)
890 {
891         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
892 }
893
894 static inline u64 global_rt_runtime(void)
895 {
896         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
897                 return RUNTIME_INF;
898
899         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
900 }
901
902 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
903
904 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
905 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
906
907 /*
908  * Global lock which we take every now and then to synchronize
909  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
910  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
911  * it's good enough for tracing:
912  */
913 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
914 static unsigned long long prev_global_time;
915
916 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
917 {
918         unsigned long flags;
919
920         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
921
922         if (time < prev_global_time) {
923                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
924                 time = prev_global_time;
925         } else {
926                 prev_global_time = time;
927         }
928
929         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
930
931         return time;
932 }
933
934 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
935 {
936         unsigned long long now;
937         unsigned long flags;
938         struct rq *rq;
939
940         /*
941          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
942          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
943          */
944         if (unlikely(!scheduler_running))
945                 return 0;
946
947         local_irq_save(flags);
948         rq = cpu_rq(cpu);
949         update_rq_clock(rq);
950         now = rq->clock;
951         local_irq_restore(flags);
952
953         return now;
954 }
955
956 /*
957  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
958  * clock constructed from sched_clock():
959  */
960 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
961 {
962         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
963
964         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
965         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
966         delta_time = time-prev_cpu_time;
967
968         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
969                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
970
971         return time;
972 }
973 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
974
975 #ifndef prepare_arch_switch
976 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
977 #endif
978 #ifndef finish_arch_switch
979 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
980 #endif
981
982 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
983 {
984         return rq->curr == p;
985 }
986
987 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
988 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
989 {
990         return task_current(rq, p);
991 }
992
993 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
994 {
995 }
996
997 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
998 {
999 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1000         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1001         rq->lock.owner = current;
1002 #endif
1003         /*
1004          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1005          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1006          * prev into current:
1007          */
1008         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1009
1010         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1014 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1015 {
1016 #ifdef CONFIG_SMP
1017         return p->oncpu;
1018 #else
1019         return task_current(rq, p);
1020 #endif
1021 }
1022
1023 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1024 {
1025 #ifdef CONFIG_SMP
1026         /*
1027          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1028          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1029          * here.
1030          */
1031         next->oncpu = 1;
1032 #endif
1033 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1034         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1035 #else
1036         spin_unlock(&rq->lock);
1037 #endif
1038 }
1039
1040 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1045          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1046          * finished.
1047          */
1048         smp_wmb();
1049         prev->oncpu = 0;
1050 #endif
1051 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1052         local_irq_enable();
1053 #endif
1054 }
1055 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1056
1057 /*
1058  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
1059  * Must be called interrupts disabled.
1060  */
1061 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1062         __acquires(rq->lock)
1063 {
1064         for (;;) {
1065                 struct rq *rq = task_rq(p);
1066                 spin_lock(&rq->lock);
1067                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1068                         return rq;
1069                 spin_unlock(&rq->lock);
1070         }
1071 }
1072
1073 /*
1074  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1075  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1076  * explicitly disabling preemption.
1077  */
1078 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1079         __acquires(rq->lock)
1080 {
1081         struct rq *rq;
1082
1083         for (;;) {
1084                 local_irq_save(*flags);
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1090         }
1091 }
1092
1093 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1094         __releases(rq->lock)
1095 {
1096         spin_unlock(&rq->lock);
1097 }
1098
1099 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1100         __releases(rq->lock)
1101 {
1102         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1103 }
1104
1105 /*
1106  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1107  */
1108 static struct rq *this_rq_lock(void)
1109         __acquires(rq->lock)
1110 {
1111         struct rq *rq;
1112
1113         local_irq_disable();
1114         rq = this_rq();
1115         spin_lock(&rq->lock);
1116
1117         return rq;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
1122  */
1123 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
1124 {
1125         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1126
1127         spin_lock(&rq->lock);
1128         __update_rq_clock(rq);
1129         spin_unlock(&rq->lock);
1130         rq->clock_deep_idle_events++;
1131 }
1132 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
1133
1134 /*
1135  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
1136  */
1137 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
1138 {
1139         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1140         u64 now = sched_clock();
1141
1142         rq->idle_clock += delta_ns;
1143         /*
1144          * Override the previous timestamp and ignore all
1145          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
1146          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
1147          * rq clock:
1148          */
1149         spin_lock(&rq->lock);
1150         rq->prev_clock_raw = now;
1151         rq->clock += delta_ns;
1152         spin_unlock(&rq->lock);
1153         touch_softlockup_watchdog();
1154 }
1155 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
1156
1157 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1158
1159 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1160 {
1161         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1162 }
1163
1164 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1165 /*
1166  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1167  *
1168  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1169  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1170  * reschedule event.
1171  *
1172  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1173  * rq->lock.
1174  */
1175 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1176 {
1177         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1178 }
1179
1180 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1181 {
1182         unsigned long flags;
1183
1184         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1185         resched_task(rq->curr);
1186         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1187 }
1188
1189 enum {
1190         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1191         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1192 };
1193
1194 /*
1195  * Use hrtick when:
1196  *  - enabled by features
1197  *  - hrtimer is actually high res
1198  */
1199 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1200 {
1201         if (!sched_feat(HRTICK))
1202                 return 0;
1203         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Called to set the hrtick timer state.
1208  *
1209  * called with rq->lock held and irqs disabled
1210  */
1211 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1212 {
1213         assert_spin_locked(&rq->lock);
1214
1215         /*
1216          * preempt at: now + delay
1217          */
1218         rq->hrtick_expire =
1219                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1220         /*
1221          * indicate we need to program the timer
1222          */
1223         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1224         if (reset)
1225                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1226
1227         /*
1228          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1229          * forced reschedule.
1230          */
1231         if (reset)
1232                 resched_hrt(rq->curr);
1233 }
1234
1235 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1236 {
1237         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1238                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Update the timer from the possible pending state.
1243  */
1244 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1245 {
1246         ktime_t time;
1247         int set, reset;
1248         unsigned long flags;
1249
1250         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1251
1252         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1253         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1254         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1255         time = rq->hrtick_expire;
1256         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1257         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1258
1259         if (set) {
1260                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1261                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1262                         resched_rq(rq);
1263         } else
1264                 hrtick_clear(rq);
1265 }
1266
1267 /*
1268  * High-resolution timer tick.
1269  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1270  */
1271 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1272 {
1273         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1274
1275         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1276
1277         spin_lock(&rq->lock);
1278         __update_rq_clock(rq);
1279         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1280         spin_unlock(&rq->lock);
1281
1282         return HRTIMER_NORESTART;
1283 }
1284
1285 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1286 {
1287         rq->hrtick_flags = 0;
1288         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1289         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1290         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1291 }
1292
1293 void hrtick_resched(void)
1294 {
1295         struct rq *rq;
1296         unsigned long flags;
1297
1298         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1299                 return;
1300
1301         local_irq_save(flags);
1302         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1303         hrtick_set(rq);
1304         local_irq_restore(flags);
1305 }
1306 #else
1307 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1308 {
1309 }
1310
1311 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1312 {
1313 }
1314
1315 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1316 {
1317 }
1318
1319 void hrtick_resched(void)
1320 {
1321 }
1322 #endif
1323
1324 /*
1325  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1326  *
1327  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1328  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1329  * the target CPU.
1330  */
1331 #ifdef CONFIG_SMP
1332
1333 #ifndef tsk_is_polling
1334 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1335 #endif
1336
1337 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1338 {
1339         int cpu;
1340
1341         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1342
1343         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1344                 return;
1345
1346         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1347
1348         cpu = task_cpu(p);
1349         if (cpu == smp_processor_id())
1350                 return;
1351
1352         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1353         smp_mb();
1354         if (!tsk_is_polling(p))
1355                 smp_send_reschedule(cpu);
1356 }
1357
1358 static void resched_cpu(int cpu)
1359 {
1360         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1361         unsigned long flags;
1362
1363         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1364                 return;
1365         resched_task(cpu_curr(cpu));
1366         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1367 }
1368
1369 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1370 /*
1371  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1372  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1373  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1374  * idle system the next event might even be infinite time into the
1375  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1376  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1377  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1378  * wheel for the next timer event.
1379  */
1380 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1381 {
1382         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1383
1384         if (cpu == smp_processor_id())
1385                 return;
1386
1387         /*
1388          * This is safe, as this function is called with the timer
1389          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1390          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1391          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1392          * timer into account automatically.
1393          */
1394         if (rq->curr != rq->idle)
1395                 return;
1396
1397         /*
1398          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1399          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1400          * idle task through an additional NOOP schedule()
1401          */
1402         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1403
1404         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1405         smp_mb();
1406         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1407                 smp_send_reschedule(cpu);
1408 }
1409 #endif
1410
1411 #else
1412 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1413 {
1414         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1415         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1416 }
1417 #endif
1418
1419 #if BITS_PER_LONG == 32
1420 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1421 #else
1422 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1423 #endif
1424
1425 #define WMULT_SHIFT     32
1426
1427 /*
1428  * Shift right and round:
1429  */
1430 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1431
1432 /*
1433  * delta *= weight / lw
1434  */
1435 static unsigned long
1436 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1437                 struct load_weight *lw)
1438 {
1439         u64 tmp;
1440
1441         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1442                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1443
1444         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1445         /*
1446          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1447          */
1448         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1449                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1450                         WMULT_SHIFT/2);
1451         else
1452                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1453
1454         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1455 }
1456
1457 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1458 {
1459         lw->weight += inc;
1460         lw->inv_weight = 0;
1461 }
1462
1463 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1464 {
1465         lw->weight -= dec;
1466         lw->inv_weight = 0;
1467 }
1468
1469 /*
1470  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1471  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1472  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1473  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1474  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1475  * slice expiry etc.
1476  */
1477
1478 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1479 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1480
1481 /*
1482  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1483  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1484  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1485  * that remained on nice 0.
1486  *
1487  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1488  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1489  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1490  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1491  * the relative distance between them is ~25%.)
1492  */
1493 static const int prio_to_weight[40] = {
1494  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1495  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1496  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1497  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1498  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1499  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1500  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1501  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1502 };
1503
1504 /*
1505  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1506  *
1507  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1508  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1509  * into multiplications:
1510  */
1511 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1512  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1513  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1514  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1515  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1516  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1517  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1518  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1519  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1520 };
1521
1522 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1523
1524 /*
1525  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1526  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1527  * structures to the load-balancing proper:
1528  */
1529 struct rq_iterator {
1530         void *arg;
1531         struct task_struct *(*start)(void *);
1532         struct task_struct *(*next)(void *);
1533 };
1534
1535 #ifdef CONFIG_SMP
1536 static unsigned long
1537 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1538               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1539               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1540               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1541
1542 static int
1543 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1544                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1545                    struct rq_iterator *iterator);
1546 #endif
1547
1548 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1549 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1550 #else
1551 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1552 #endif
1553
1554 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1555 {
1556         update_load_add(&rq->load, load);
1557 }
1558
1559 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1560 {
1561         update_load_sub(&rq->load, load);
1562 }
1563
1564 #ifdef CONFIG_SMP
1565 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1566 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1567 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1568 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1569
1570 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1571
1572 /*
1573  * Group load balancing.
1574  *
1575  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1576  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1577  *
1578  *         root          1 - thread
1579  *         / | \         A - group
1580  *        A  1  B
1581  *       /|\   / \
1582  *      C 2 D 3   4
1583  *      |   |
1584  *      5   6
1585  *
1586  * load:
1587  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1588  *    which equals 1/9-th of the total load.
1589  *
1590  * shares:
1591  *    The weight of this group on the selected cpus.
1592  *
1593  * rq_weight:
1594  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1595  *    B would get 2.
1596  *
1597  * task_weight:
1598  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1599  *    get 1, B gets 2.
1600  */
1601
1602 static inline struct aggregate_struct *
1603 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1604 {
1605         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1606 }
1607
1608 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1609
1610 /*
1611  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1612  * leaving it for the final time.
1613  */
1614 static
1615 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1616                          struct sched_domain *sd)
1617 {
1618         struct task_group *parent, *child;
1619
1620         rcu_read_lock();
1621         parent = &root_task_group;
1622 down:
1623         (*down)(parent, sd);
1624         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1625                 parent = child;
1626                 goto down;
1627
1628 up:
1629                 continue;
1630         }
1631         (*up)(parent, sd);
1632
1633         child = parent;
1634         parent = parent->parent;
1635         if (parent)
1636                 goto up;
1637         rcu_read_unlock();
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1642  */
1643 static
1644 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1645 {
1646         unsigned long rq_weight = 0;
1647         unsigned long task_weight = 0;
1648         int i;
1649
1650         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1651                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1652                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1653         }
1654
1655         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1656         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1661  */
1662 static
1663 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1664 {
1665         unsigned long shares = 0;
1666         int i;
1667
1668         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1669                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1670
1671         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1672                 shares = tg->shares;
1673
1674         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1679  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1680  */
1681 static
1682 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1683 {
1684         unsigned long load;
1685
1686         if (!tg->parent) {
1687                 int i;
1688
1689                 load = 0;
1690                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1691                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1692
1693         } else {
1694                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1695
1696                 /*
1697                  * shares is our weight in the parent's rq so
1698                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1699                  */
1700                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1701                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1702         }
1703
1704         aggregate(tg, sd)->load = load;
1705 }
1706
1707 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1708
1709 /*
1710  * Calculate and set the cpu's group shares.
1711  */
1712 static void
1713 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1714                           int tcpu)
1715 {
1716         int boost = 0;
1717         unsigned long shares;
1718         unsigned long rq_weight;
1719
1720         if (!tg->se[tcpu])
1721                 return;
1722
1723         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1724
1725         /*
1726          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1727          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1728          * get delayed by group starvation.
1729          */
1730         if (!rq_weight) {
1731                 boost = 1;
1732                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1733         }
1734
1735         /*
1736          *           \Sum shares * rq_weight
1737          * shares =  -----------------------
1738          *               \Sum rq_weight
1739          *
1740          */
1741         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1742         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1743
1744         /*
1745          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1746          */
1747         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1748
1749         if (shares < MIN_SHARES)
1750                 shares = MIN_SHARES;
1751
1752         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1753 }
1754
1755 /*
1756  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1757  * task went to.
1758  */
1759 static void
1760 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1761                     int scpu, int dcpu)
1762 {
1763         unsigned long shares;
1764
1765         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1766
1767         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1768         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1769
1770         /*
1771          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1772          * above redistribution.
1773          */
1774         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1775         if (shares)
1776                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1777 }
1778
1779 /*
1780  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1781  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1782  */
1783 static void
1784 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1785                   int scpu, int dcpu)
1786 {
1787         while (tg) {
1788                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1789                 tg = tg->parent;
1790         }
1791 }
1792
1793 static
1794 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1795 {
1796         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1797         int i;
1798
1799         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1800                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1801                 unsigned long flags;
1802
1803                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1804                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1805                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1806         }
1807
1808         aggregate_group_shares(tg, sd);
1809
1810         /*
1811          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1812          * above redistribution.
1813          */
1814         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1815         if (shares) {
1816                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1817                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1818         }
1819 }
1820
1821 /*
1822  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1823  * while walking down the tree.
1824  */
1825 static
1826 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1827 {
1828         aggregate_group_weight(tg, sd);
1829         aggregate_group_shares(tg, sd);
1830         aggregate_group_load(tg, sd);
1831 }
1832
1833 /*
1834  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1835  */
1836 static
1837 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1838 {
1839         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1840 }
1841
1842 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1843
1844 static void __init init_aggregate(void)
1845 {
1846         int i;
1847
1848         for_each_possible_cpu(i)
1849                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1850 }
1851
1852 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1853 {
1854         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1855                 return 0;
1856
1857         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1858         return 1;
1859 }
1860
1861 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1862 {
1863         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1864 }
1865
1866 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1867 {
1868         cfs_rq->shares = shares;
1869 }
1870
1871 #else
1872
1873 static inline void init_aggregate(void)
1874 {
1875 }
1876
1877 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1878 {
1879         return 0;
1880 }
1881
1882 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1883 {
1884 }
1885 #endif
1886
1887 #else /* CONFIG_SMP */
1888
1889 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1890 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1891 {
1892 }
1893 #endif
1894
1895 #endif /* CONFIG_SMP */
1896
1897 #include "sched_stats.h"
1898 #include "sched_idletask.c"
1899 #include "sched_fair.c"
1900 #include "sched_rt.c"
1901 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1902 # include "sched_debug.c"
1903 #endif
1904
1905 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1906
1907 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1908 {
1909         rq->nr_running++;
1910 }
1911
1912 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1913 {
1914         rq->nr_running--;
1915 }
1916
1917 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1918 {
1919         if (task_has_rt_policy(p)) {
1920                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1921                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1922                 return;
1923         }
1924
1925         /*
1926          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1927          */
1928         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1929                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1930                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1931                 return;
1932         }
1933
1934         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1935         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1936 }
1937
1938 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1939 {
1940         sched_info_queued(p);
1941         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1942         p->se.on_rq = 1;
1943 }
1944
1945 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1946 {
1947         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1948         p->se.on_rq = 0;
1949 }
1950
1951 /*
1952  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1953  */
1954 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1955 {
1956         return p->static_prio;
1957 }
1958
1959 /*
1960  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1961  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1962  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1963  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1964  * estimator recalculates.
1965  */
1966 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1967 {
1968         int prio;
1969
1970         if (task_has_rt_policy(p))
1971                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1972         else
1973                 prio = __normal_prio(p);
1974         return prio;
1975 }
1976
1977 /*
1978  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1979  * taken into account by the scheduler. This value might
1980  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1981  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1982  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1983  */
1984 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1985 {
1986         p->normal_prio = normal_prio(p);
1987         /*
1988          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1989          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1990          * to the normal priority:
1991          */
1992         if (!rt_prio(p->prio))
1993                 return p->normal_prio;
1994         return p->prio;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * activate_task - move a task to the runqueue.
1999  */
2000 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2001 {
2002         if (task_contributes_to_load(p))
2003                 rq->nr_uninterruptible--;
2004
2005         enqueue_task(rq, p, wakeup);
2006         inc_nr_running(rq);
2007 }
2008
2009 /*
2010  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
2011  */
2012 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2013 {
2014         if (task_contributes_to_load(p))
2015                 rq->nr_uninterruptible++;
2016
2017         dequeue_task(rq, p, sleep);
2018         dec_nr_running(rq);
2019 }
2020
2021 /**
2022  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2023  * @p: the task in question.
2024  */
2025 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2026 {
2027         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2028 }
2029
2030 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2031 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2032 {
2033         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2034 }
2035
2036 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2037 {
2038         set_task_rq(p, cpu);
2039 #ifdef CONFIG_SMP
2040         /*
2041          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
2042          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
2043          * per-task data have been completed by this moment.
2044          */
2045         smp_wmb();
2046         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
2047 #endif
2048 }
2049
2050 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2051                                        const struct sched_class *prev_class,
2052                                        int oldprio, int running)
2053 {
2054         if (prev_class != p->sched_class) {
2055                 if (prev_class->switched_from)
2056                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2057                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2058         } else
2059                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2060 }
2061
2062 #ifdef CONFIG_SMP
2063
2064 /*
2065  * Is this task likely cache-hot:
2066  */
2067 static int
2068 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2069 {
2070         s64 delta;
2071
2072         /*
2073          * Buddy candidates are cache hot:
2074          */
2075         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2076                 return 1;
2077
2078         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2079                 return 0;
2080
2081         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2082                 return 1;
2083         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2084                 return 0;
2085
2086         delta = now - p->se.exec_start;
2087
2088         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2089 }
2090
2091
2092 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2093 {
2094         int old_cpu = task_cpu(p);
2095         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2096         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2097                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2098         u64 clock_offset;
2099
2100         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2101
2102 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2103         if (p->se.wait_start)
2104                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2105         if (p->se.sleep_start)
2106                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2107         if (p->se.block_start)
2108                 p->se.block_start -= clock_offset;
2109         if (old_cpu != new_cpu) {
2110                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2111                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2112                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2113         }
2114 #endif
2115         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2116                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2117
2118         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2119 }
2120
2121 struct migration_req {
2122         struct list_head list;
2123
2124         struct task_struct *task;
2125         int dest_cpu;
2126
2127         struct completion done;
2128 };
2129
2130 /*
2131  * The task's runqueue lock must be held.
2132  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2133  */
2134 static int
2135 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2136 {
2137         struct rq *rq = task_rq(p);
2138
2139         /*
2140          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2141          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2142          */
2143         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2144                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2145                 return 0;
2146         }
2147
2148         init_completion(&req->done);
2149         req->task = p;
2150         req->dest_cpu = dest_cpu;
2151         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2152
2153         return 1;
2154 }
2155
2156 /*
2157  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2158  *
2159  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2160  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2161  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2162  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2163  * waiting to become inactive.
2164  */
2165 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2166 {
2167         unsigned long flags;
2168         int running, on_rq;
2169         struct rq *rq;
2170
2171         for (;;) {
2172                 /*
2173                  * We do the initial early heuristics without holding
2174                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2175                  * the runqueue lock when things look like they will
2176                  * work out!
2177                  */
2178                 rq = task_rq(p);
2179
2180                 /*
2181                  * If the task is actively running on another CPU
2182                  * still, just relax and busy-wait without holding
2183                  * any locks.
2184                  *
2185                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2186                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2187                  * But we don't care, since "task_running()" will
2188                  * return false if the runqueue has changed and p
2189                  * is actually now running somewhere else!
2190                  */
2191                 while (task_running(rq, p))
2192                         cpu_relax();
2193
2194                 /*
2195                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2196                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2197                  * just go back and repeat.
2198                  */
2199                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2200                 running = task_running(rq, p);
2201                 on_rq = p->se.on_rq;
2202                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2203
2204                 /*
2205                  * Was it really running after all now that we
2206                  * checked with the proper locks actually held?
2207                  *
2208                  * Oops. Go back and try again..
2209                  */
2210                 if (unlikely(running)) {
2211                         cpu_relax();
2212                         continue;
2213                 }
2214
2215                 /*
2216                  * It's not enough that it's not actively running,
2217                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2218                  * preempted!
2219                  *
2220                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2221                  * running right now), it's preempted, and we should
2222                  * yield - it could be a while.
2223                  */
2224                 if (unlikely(on_rq)) {
2225                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2226                         continue;
2227                 }
2228
2229                 /*
2230                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2231                  * runnable, which means that it will never become
2232                  * running in the future either. We're all done!
2233                  */
2234                 break;
2235         }
2236 }
2237
2238 /***
2239  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2240  * @p: the to-be-kicked thread
2241  *
2242  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2243  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2244  *
2245  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2246  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2247  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2248  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2249  * achieved as well.
2250  */
2251 void kick_process(struct task_struct *p)
2252 {
2253         int cpu;
2254
2255         preempt_disable();
2256         cpu = task_cpu(p);
2257         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2258                 smp_send_reschedule(cpu);
2259         preempt_enable();
2260 }
2261
2262 /*
2263  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2264  * according to the scheduling class and "nice" value.
2265  *
2266  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2267  * balance conservatively.
2268  */
2269 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2270 {
2271         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2272         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2273
2274         if (type == 0)
2275                 return total;
2276
2277         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2278 }
2279
2280 /*
2281  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2282  * according to the scheduling class and "nice" value.
2283  */
2284 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2285 {
2286         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2287         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2288
2289         if (type == 0)
2290                 return total;
2291
2292         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2293 }
2294
2295 /*
2296  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2297  */
2298 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2299 {
2300         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2301         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2302         unsigned long n = rq->nr_running;
2303
2304         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2305 }
2306
2307 /*
2308  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2309  * domain.
2310  */
2311 static struct sched_group *
2312 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2313 {
2314         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2315         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2316         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2317         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2318
2319         do {
2320                 unsigned long load, avg_load;
2321                 int local_group;
2322                 int i;
2323
2324                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2325                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2326                         continue;
2327
2328                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2329
2330                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2331                 avg_load = 0;
2332
2333                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2334                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2335                         if (local_group)
2336                                 load = source_load(i, load_idx);
2337                         else
2338                                 load = target_load(i, load_idx);
2339
2340                         avg_load += load;
2341                 }
2342
2343                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2344                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2345                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2346
2347                 if (local_group) {
2348                         this_load = avg_load;
2349                         this = group;
2350                 } else if (avg_load < min_load) {
2351                         min_load = avg_load;
2352                         idlest = group;
2353                 }
2354         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2355
2356         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2357                 return NULL;
2358         return idlest;
2359 }
2360
2361 /*
2362  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2363  */
2364 static int
2365 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2366                 cpumask_t *tmp)
2367 {
2368         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2369         int idlest = -1;
2370         int i;
2371
2372         /* Traverse only the allowed CPUs */
2373         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2374
2375         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2376                 load = weighted_cpuload(i);
2377
2378                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2379                         min_load = load;
2380                         idlest = i;
2381                 }
2382         }
2383
2384         return idlest;
2385 }
2386
2387 /*
2388  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2389  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2390  * SD_BALANCE_EXEC.
2391  *
2392  * Balance, ie. select the least loaded group.
2393  *
2394  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2395  *
2396  * preempt must be disabled.
2397  */
2398 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2399 {
2400         struct task_struct *t = current;
2401         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2402
2403         for_each_domain(cpu, tmp) {
2404                 /*
2405                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2406                  */
2407                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2408                         break;
2409                 if (tmp->flags & flag)
2410                         sd = tmp;
2411         }
2412
2413         while (sd) {
2414                 cpumask_t span, tmpmask;
2415                 struct sched_group *group;
2416                 int new_cpu, weight;
2417
2418                 if (!(sd->flags & flag)) {
2419                         sd = sd->child;
2420                         continue;
2421                 }
2422
2423                 span = sd->span;
2424                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2425                 if (!group) {
2426                         sd = sd->child;
2427                         continue;
2428                 }
2429
2430                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2431                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2432                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2433                         sd = sd->child;
2434                         continue;
2435                 }
2436
2437                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2438                 cpu = new_cpu;
2439                 sd = NULL;
2440                 weight = cpus_weight(span);
2441                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2442                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2443                                 break;
2444                         if (tmp->flags & flag)
2445                                 sd = tmp;
2446                 }
2447                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2448         }
2449
2450         return cpu;
2451 }
2452
2453 #endif /* CONFIG_SMP */
2454
2455 /***
2456  * try_to_wake_up - wake up a thread
2457  * @p: the to-be-woken-up thread
2458  * @state: the mask of task states that can be woken
2459  * @sync: do a synchronous wakeup?
2460  *
2461  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2462  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2463  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2464  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2465  * runnable without the overhead of this.
2466  *
2467  * returns failure only if the task is already active.
2468  */
2469 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2470 {
2471         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2472         unsigned long flags;
2473         long old_state;
2474         struct rq *rq;
2475
2476         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2477                 sync = 0;
2478
2479         smp_wmb();
2480         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2481         old_state = p->state;
2482         if (!(old_state & state))
2483                 goto out;
2484
2485         if (p->se.on_rq)
2486                 goto out_running;
2487
2488         cpu = task_cpu(p);
2489         orig_cpu = cpu;
2490         this_cpu = smp_processor_id();
2491
2492 #ifdef CONFIG_SMP
2493         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2494                 goto out_activate;
2495
2496         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2497         if (cpu != orig_cpu) {
2498                 set_task_cpu(p, cpu);
2499                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2500                 /* might preempt at this point */
2501                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2502                 old_state = p->state;
2503                 if (!(old_state & state))
2504                         goto out;
2505                 if (p->se.on_rq)
2506                         goto out_running;
2507
2508                 this_cpu = smp_processor_id();
2509                 cpu = task_cpu(p);
2510         }
2511
2512 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2513         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2514         if (cpu == this_cpu)
2515                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2516         else {
2517                 struct sched_domain *sd;
2518                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2519                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2520                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2521                                 break;
2522                         }
2523                 }
2524         }
2525 #endif
2526
2527 out_activate:
2528 #endif /* CONFIG_SMP */
2529         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2530         if (sync)
2531                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2532         if (orig_cpu != cpu)
2533                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2534         if (cpu == this_cpu)
2535                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2536         else
2537                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2538         update_rq_clock(rq);
2539         activate_task(rq, p, 1);
2540         success = 1;
2541
2542 out_running:
2543         check_preempt_curr(rq, p);
2544
2545         p->state = TASK_RUNNING;
2546 #ifdef CONFIG_SMP
2547         if (p->sched_class->task_wake_up)
2548                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2549 #endif
2550 out:
2551         task_rq_unlock(rq, &flags);
2552
2553         return success;
2554 }
2555
2556 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2557 {
2558         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2559 }
2560 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2561
2562 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2563 {
2564         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2565 }
2566
2567 /*
2568  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2569  * p is forked by current.
2570  *
2571  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2572  */
2573 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2574 {
2575         p->se.exec_start                = 0;
2576         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2577         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2578         p->se.last_wakeup               = 0;
2579         p->se.avg_overlap               = 0;
2580
2581 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2582         p->se.wait_start                = 0;
2583         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2584         p->se.sleep_start               = 0;
2585         p->se.block_start               = 0;
2586         p->se.sleep_max                 = 0;
2587         p->se.block_max                 = 0;
2588         p->se.exec_max                  = 0;
2589         p->se.slice_max                 = 0;
2590         p->se.wait_max                  = 0;
2591 #endif
2592
2593         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2594         p->se.on_rq = 0;
2595         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2596
2597 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2598         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2599 #endif
2600
2601         /*
2602          * We mark the process as running here, but have not actually
2603          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2604          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2605          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2606          */
2607         p->state = TASK_RUNNING;
2608 }
2609
2610 /*
2611  * fork()/clone()-time setup:
2612  */
2613 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2614 {
2615         int cpu = get_cpu();
2616
2617         __sched_fork(p);
2618
2619 #ifdef CONFIG_SMP
2620         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2621 #endif
2622         set_task_cpu(p, cpu);
2623
2624         /*
2625          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2626          */
2627         p->prio = current->normal_prio;
2628         if (!rt_prio(p->prio))
2629                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2630
2631 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2632         if (likely(sched_info_on()))
2633                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2634 #endif
2635 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2636         p->oncpu = 0;
2637 #endif
2638 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2639         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2640         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2641 #endif
2642         put_cpu();
2643 }
2644
2645 /*
2646  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2647  *
2648  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2649  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2650  * on the runqueue and wakes it.
2651  */
2652 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2653 {
2654         unsigned long flags;
2655         struct rq *rq;
2656
2657         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2658         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2659         update_rq_clock(rq);
2660
2661         p->prio = effective_prio(p);
2662
2663         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2664                 activate_task(rq, p, 0);
2665         } else {
2666                 /*
2667                  * Let the scheduling class do new task startup
2668                  * management (if any):
2669                  */
2670                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2671                 inc_nr_running(rq);
2672         }
2673         check_preempt_curr(rq, p);
2674 #ifdef CONFIG_SMP
2675         if (p->sched_class->task_wake_up)
2676                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2677 #endif
2678         task_rq_unlock(rq, &flags);
2679 }
2680
2681 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2682
2683 /**
2684  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2685  * @notifier: notifier struct to register
2686  */
2687 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2688 {
2689         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2690 }
2691 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2692
2693 /**
2694  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2695  * @notifier: notifier struct to unregister
2696  *
2697  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2698  */
2699 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2700 {
2701         hlist_del(&notifier->link);
2702 }
2703 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2704
2705 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2706 {
2707         struct preempt_notifier *notifier;
2708         struct hlist_node *node;
2709
2710         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2711                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2712 }
2713
2714 static void
2715 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2716                                  struct task_struct *next)
2717 {
2718         struct preempt_notifier *notifier;
2719         struct hlist_node *node;
2720
2721         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2722                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2723 }
2724
2725 #else
2726
2727 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2728 {
2729 }
2730
2731 static void
2732 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2733                                  struct task_struct *next)
2734 {
2735 }
2736
2737 #endif
2738
2739 /**
2740  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2741  * @rq: the runqueue preparing to switch
2742  * @prev: the current task that is being switched out
2743  * @next: the task we are going to switch to.
2744  *
2745  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2746  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2747  * switch.
2748  *
2749  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2750  * hooks.
2751  */
2752 static inline void
2753 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2754                     struct task_struct *next)
2755 {
2756         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2757         prepare_lock_switch(rq, next);
2758         prepare_arch_switch(next);
2759 }
2760
2761 /**
2762  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2763  * @rq: runqueue associated with task-switch
2764  * @prev: the thread we just switched away from.
2765  *
2766  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2767  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2768  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2769  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2770  *
2771  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2772  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2773  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2774  * details.)
2775  */
2776 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2777         __releases(rq->lock)
2778 {
2779         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2780         long prev_state;
2781
2782         rq->prev_mm = NULL;
2783
2784         /*
2785          * A task struct has one reference for the use as "current".
2786          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2787          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2788          * the scheduled task must drop that reference.
2789          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2790          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2791          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2792          * be dropped twice.
2793          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2794          */
2795         prev_state = prev->state;
2796         finish_arch_switch(prev);
2797         finish_lock_switch(rq, prev);
2798 #ifdef CONFIG_SMP
2799         if (current->sched_class->post_schedule)
2800                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2801 #endif
2802
2803         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2804         if (mm)
2805                 mmdrop(mm);
2806         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2807                 /*
2808                  * Remove function-return probe instances associated with this
2809                  * task and put them back on the free list.
2810                  */
2811                 kprobe_flush_task(prev);
2812                 put_task_struct(prev);
2813         }
2814 }
2815
2816 /**
2817  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2818  * @prev: the thread we just switched away from.
2819  */
2820 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2821         __releases(rq->lock)
2822 {
2823         struct rq *rq = this_rq();
2824
2825         finish_task_switch(rq, prev);
2826 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2827         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2828         preempt_enable();
2829 #endif
2830         if (current->set_child_tid)
2831                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2832 }
2833
2834 /*
2835  * context_switch - switch to the new MM and the new
2836  * thread's register state.
2837  */
2838 static inline void
2839 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2840                struct task_struct *next)
2841 {
2842         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2843
2844         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2845         mm = next->mm;
2846         oldmm = prev->active_mm;
2847         /*
2848          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2849          * combine the page table reload and the switch backend into
2850          * one hypercall.
2851          */
2852         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2853
2854         if (unlikely(!mm)) {
2855                 next->active_mm = oldmm;
2856                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2857                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2858         } else
2859                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2860
2861         if (unlikely(!prev->mm)) {
2862                 prev->active_mm = NULL;
2863                 rq->prev_mm = oldmm;
2864         }
2865         /*
2866          * Since the runqueue lock will be released by the next
2867          * task (which is an invalid locking op but in the case
2868          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2869          * do an early lockdep release here:
2870          */
2871 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2872         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2873 #endif
2874
2875         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2876         switch_to(prev, next, prev);
2877
2878         barrier();
2879         /*
2880          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2881          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2882          * frame will be invalid.
2883          */
2884         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2885 }
2886
2887 /*
2888  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2889  *
2890  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2891  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2892  * number of context switches performed since bootup.
2893  */
2894 unsigned long nr_running(void)
2895 {
2896         unsigned long i, sum = 0;
2897
2898         for_each_online_cpu(i)
2899                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2900
2901         return sum;
2902 }
2903
2904 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2905 {
2906         unsigned long i, sum = 0;
2907
2908         for_each_possible_cpu(i)
2909                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2910
2911         /*
2912          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2913          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2914          */
2915         if (unlikely((long)sum < 0))
2916                 sum = 0;
2917
2918         return sum;
2919 }
2920
2921 unsigned long long nr_context_switches(void)
2922 {
2923         int i;
2924         unsigned long long sum = 0;
2925
2926         for_each_possible_cpu(i)
2927                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2928
2929         return sum;
2930 }
2931
2932 unsigned long nr_iowait(void)
2933 {
2934         unsigned long i, sum = 0;
2935
2936         for_each_possible_cpu(i)
2937                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2938
2939         return sum;
2940 }
2941
2942 unsigned long nr_active(void)
2943 {
2944         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2945
2946         for_each_online_cpu(i) {
2947                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2948                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2949         }
2950
2951         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2952                 uninterruptible = 0;
2953
2954         return running + uninterruptible;
2955 }
2956
2957 /*
2958  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2959  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2960  */
2961 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2962 {
2963         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2964         int i, scale;
2965
2966         this_rq->nr_load_updates++;
2967
2968         /* Update our load: */
2969         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2970                 unsigned long old_load, new_load;
2971
2972                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2973
2974                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2975                 new_load = this_load;
2976                 /*
2977                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2978                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2979                  * example.
2980                  */
2981                 if (new_load > old_load)
2982                         new_load += scale-1;
2983                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2984         }
2985 }
2986
2987 #ifdef CONFIG_SMP
2988
2989 /*
2990  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2991  *
2992  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2993  * you need to do so manually before calling.
2994  */
2995 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2996         __acquires(rq1->lock)
2997         __acquires(rq2->lock)
2998 {
2999         BUG_ON(!irqs_disabled());
3000         if (rq1 == rq2) {
3001                 spin_lock(&rq1->lock);
3002                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3003         } else {
3004                 if (rq1 < rq2) {
3005                         spin_lock(&rq1->lock);
3006                         spin_lock(&rq2->lock);
3007                 } else {
3008                         spin_lock(&rq2->lock);
3009                         spin_lock(&rq1->lock);
3010                 }
3011         }
3012         update_rq_clock(rq1);
3013         update_rq_clock(rq2);
3014 }
3015
3016 /*
3017  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3018  *
3019  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3020  * you need to do so manually after calling.
3021  */
3022 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3023         __releases(rq1->lock)
3024         __releases(rq2->lock)
3025 {
3026         spin_unlock(&rq1->lock);
3027         if (rq1 != rq2)
3028                 spin_unlock(&rq2->lock);
3029         else
3030                 __release(rq2->lock);
3031 }
3032
3033 /*
3034  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
3035  */
3036 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
3037         __releases(this_rq->lock)
3038         __acquires(busiest->lock)
3039         __acquires(this_rq->lock)
3040 {
3041         int ret = 0;
3042
3043         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
3044                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
3045                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3046                 BUG_ON(1);
3047         }
3048         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
3049                 if (busiest < this_rq) {
3050                         spin_unlock(&this_rq->lock);
3051                         spin_lock(&busiest->lock);
3052                         spin_lock(&this_rq->lock);
3053                         ret = 1;
3054                 } else
3055                         spin_lock(&busiest->lock);
3056         }
3057         return ret;
3058 }
3059
3060 /*
3061  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3062  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3063  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3064  * the cpu_allowed mask is restored.
3065  */
3066 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3067 {
3068         struct migration_req req;
3069         unsigned long flags;
3070         struct rq *rq;
3071
3072         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3073         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3074             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3075                 goto out;
3076
3077         /* force the process onto the specified CPU */
3078         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3079                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3080                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3081
3082                 get_task_struct(mt);
3083                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3084                 wake_up_process(mt);
3085                 put_task_struct(mt);
3086                 wait_for_completion(&req.done);
3087
3088                 return;
3089         }
3090 out:
3091         task_rq_unlock(rq, &flags);
3092 }
3093
3094 /*
3095  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3096  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3097  */
3098 void sched_exec(void)
3099 {
3100         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3101         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3102         put_cpu();
3103         if (new_cpu != this_cpu)
3104                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3105 }
3106
3107 /*
3108  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3109  * Both runqueues must be locked.
3110  */
3111 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3112                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3113 {
3114         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3115         set_task_cpu(p, this_cpu);
3116         activate_task(this_rq, p, 0);
3117         /*
3118          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3119          * to be always true for them.
3120          */
3121         check_preempt_curr(this_rq, p);
3122 }
3123
3124 /*
3125  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3126  */
3127 static
3128 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3129                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3130                      int *all_pinned)
3131 {
3132         /*
3133          * We do not migrate tasks that are:
3134          * 1) running (obviously), or
3135          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3136          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3137          */
3138         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3139                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3140                 return 0;
3141         }
3142         *all_pinned = 0;
3143
3144         if (task_running(rq, p)) {
3145                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3146                 return 0;
3147         }
3148
3149         /*
3150          * Aggressive migration if:
3151          * 1) task is cache cold, or
3152          * 2) too many balance attempts have failed.
3153          */
3154
3155         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3156                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3157 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3158                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3159                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3160                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3161                 }
3162 #endif
3163                 return 1;
3164         }
3165
3166         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3167                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3168                 return 0;
3169         }
3170         return 1;
3171 }
3172
3173 static unsigned long
3174 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3175               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3176               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3177               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3178 {
3179         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3180         struct task_struct *p;
3181         long rem_load_move = max_load_move;
3182
3183         if (max_load_move == 0)
3184                 goto out;
3185
3186         pinned = 1;
3187
3188         /*
3189          * Start the load-balancing iterator:
3190          */
3191         p = iterator->start(iterator->arg);
3192 next:
3193         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3194                 goto out;
3195         /*
3196          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3197          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3198          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3199          */
3200         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3201                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3202         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3203             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3204                 p = iterator->next(iterator->arg);
3205                 goto next;
3206         }
3207
3208         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3209         pulled++;
3210         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3211
3212         /*
3213          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3214          */
3215         if (rem_load_move > 0) {
3216                 if (p->prio < *this_best_prio)
3217                         *this_best_prio = p->prio;
3218                 p = iterator->next(iterator->arg);
3219                 goto next;
3220         }
3221 out:
3222         /*
3223          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3224          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3225          * inside pull_task().
3226          */
3227         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3228
3229         if (all_pinned)
3230                 *all_pinned = pinned;
3231
3232         return max_load_move - rem_load_move;
3233 }
3234
3235 /*
3236  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3237  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3238  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3239  *
3240  * Called with both runqueues locked.
3241  */
3242 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3243                       unsigned long max_load_move,
3244                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3245                       int *all_pinned)
3246 {
3247         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3248         unsigned long total_load_moved = 0;
3249         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3250
3251         do {
3252                 total_load_moved +=
3253                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3254                                 max_load_move - total_load_moved,
3255                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3256                 class = class->next;
3257         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3258
3259         return total_load_moved > 0;
3260 }
3261
3262 static int
3263 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3264                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3265                    struct rq_iterator *iterator)
3266 {
3267         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3268         int pinned = 0;
3269
3270         while (p) {
3271                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3272                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3273                         /*
3274                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3275                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3276                          * stats here rather than inside pull_task().
3277                          */
3278                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3279
3280                         return 1;
3281                 }
3282                 p = iterator->next(iterator->arg);
3283         }
3284
3285         return 0;
3286 }
3287
3288 /*
3289  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3290  * part of active balancing operations within "domain".
3291  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3292  *
3293  * Called with both runqueues locked.
3294  */
3295 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3296                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3297 {
3298         const struct sched_class *class;
3299
3300         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3301                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3302                         return 1;
3303
3304         return 0;
3305 }
3306
3307 /*
3308  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3309  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3310  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3311  */
3312 static struct sched_group *
3313 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3314                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3315                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3316 {
3317         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3318         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3319         unsigned long max_pull;
3320         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3321         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3322         int load_idx, group_imb = 0;
3323 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3324         int power_savings_balance = 1;
3325         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3326         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3327         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3328 #endif
3329
3330         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3331         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3332         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3333         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3334                 load_idx = sd->busy_idx;
3335         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3336                 load_idx = sd->newidle_idx;
3337         else
3338                 load_idx = sd->idle_idx;
3339
3340         do {
3341                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3342                 int local_group;
3343                 int i;
3344                 int __group_imb = 0;
3345                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3346                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3347
3348                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3349
3350                 if (local_group)
3351                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3352
3353                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3354                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3355                 max_cpu_load = 0;
3356                 min_cpu_load = ~0UL;
3357
3358                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3359                         struct rq *rq;
3360
3361                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3362                                 continue;
3363
3364                         rq = cpu_rq(i);
3365
3366                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3367                                 *sd_idle = 0;
3368
3369                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3370                         if (local_group) {
3371                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3372                                         first_idle_cpu = 1;
3373                                         balance_cpu = i;
3374                                 }
3375
3376                                 load = target_load(i, load_idx);
3377                         } else {
3378                                 load = source_load(i, load_idx);
3379                                 if (load > max_cpu_load)
3380                                         max_cpu_load = load;
3381                                 if (min_cpu_load > load)
3382                                         min_cpu_load = load;
3383                         }
3384
3385                         avg_load += load;
3386                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3387                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3388                 }
3389
3390                 /*
3391                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3392                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3393                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3394                  * to do the newly idle load balance.
3395                  */
3396                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3397                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3398                         *balance = 0;
3399                         goto ret;
3400                 }
3401
3402                 total_load += avg_load;
3403                 total_pwr += group->__cpu_power;
3404
3405                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3406                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3407                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3408
3409                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3410                         __group_imb = 1;
3411
3412                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3413
3414                 if (local_group) {
3415                         this_load = avg_load;
3416                         this = group;
3417                         this_nr_running = sum_nr_running;
3418                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3419                 } else if (avg_load > max_load &&
3420                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3421                         max_load = avg_load;
3422                         busiest = group;
3423                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3424                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3425                         group_imb = __group_imb;
3426                 }
3427
3428 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3429                 /*
3430                  * Busy processors will not participate in power savings
3431                  * balance.
3432                  */
3433                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3434                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3435                         goto group_next;
3436
3437                 /*
3438                  * If the local group is idle or completely loaded
3439                  * no need to do power savings balance at this domain
3440                  */
3441                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3442                                     !this_nr_running))
3443                         power_savings_balance = 0;
3444
3445                 /*
3446                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3447                  * don't include that group in power savings calculations
3448                  */
3449                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3450                     || !sum_nr_running)
3451                         goto group_next;
3452
3453                 /*
3454                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3455                  * This is the group from where we need to pick up the load
3456                  * for saving power
3457                  */
3458                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3459                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3460                      first_cpu(group->cpumask) <
3461                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3462                         group_min = group;
3463                         min_nr_running = sum_nr_running;
3464                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3465                                                 sum_nr_running;
3466                 }
3467
3468                 /*
3469                  * Calculate the group which is almost near its
3470                  * capacity but still has some space to pick up some load
3471                  * from other group and save more power
3472                  */
3473                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3474                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3475                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3476                              first_cpu(group->cpumask) >
3477                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3478                                 group_leader = group;
3479                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3480                         }
3481                 }
3482 group_next:
3483 #endif
3484                 group = group->next;
3485         } while (group != sd->groups);
3486
3487         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3488                 goto out_balanced;
3489
3490         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3491
3492         if (this_load >= avg_load ||
3493                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3494                 goto out_balanced;
3495
3496         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3497         if (group_imb)
3498                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3499
3500         /*
3501          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3502          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3503          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3504          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3505          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3506          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3507          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3508          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3509          * appear as very large values with unsigned longs.
3510          */
3511         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3512                 goto out_balanced;
3513
3514         /*
3515          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3516          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3517          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3518          */
3519         if (max_load < avg_load) {
3520                 *imbalance = 0;
3521                 goto small_imbalance;
3522         }
3523
3524         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3525         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3526
3527         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3528         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3529                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3530                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3531
3532         /*
3533          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3534          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3535          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3536          * moved
3537          */
3538         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3539                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3540                 unsigned int imbn;
3541
3542 small_imbalance:
3543                 pwr_move = pwr_now = 0;
3544                 imbn = 2;
3545                 if (this_nr_running) {
3546                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3547                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3548                                 imbn = 1;
3549                 } else
3550                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3551
3552                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3553                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3554                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3555                         return busiest;
3556                 }
3557
3558                 /*
3559                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3560                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3561                  * moving them.
3562                  */
3563
3564                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3565                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3566                 pwr_now += this->__cpu_power *
3567                                 min(this_load_per_task, this_load);
3568                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3569
3570                 /* Amount of load we'd subtract */
3571                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3572                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3573                 if (max_load > tmp)
3574                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3575                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3576
3577                 /* Amount of load we'd add */
3578                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3579                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3580                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3581                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3582                 else
3583                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3584                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3585                 pwr_move += this->__cpu_power *
3586                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3587                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3588
3589                 /* Move if we gain throughput */
3590                 if (pwr_move > pwr_now)
3591                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3592         }
3593
3594         return busiest;
3595
3596 out_balanced:
3597 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3598         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3599                 goto ret;
3600
3601         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3602                 *imbalance = min_load_per_task;
3603                 return group_min;
3604         }
3605 #endif
3606 ret:
3607         *imbalance = 0;
3608         return NULL;
3609 }
3610
3611 /*
3612  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3613  */
3614 static struct rq *
3615 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3616                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3617 {
3618         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3619         unsigned long max_load = 0;
3620         int i;
3621
3622         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3623                 unsigned long wl;
3624
3625                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3626                         continue;
3627
3628                 rq = cpu_rq(i);
3629                 wl = weighted_cpuload(i);
3630
3631                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3632                         continue;
3633
3634                 if (wl > max_load) {
3635                         max_load = wl;
3636                         busiest = rq;
3637                 }
3638         }
3639
3640         return busiest;
3641 }
3642
3643 /*
3644  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3645  * so long as it is large enough.
3646  */
3647 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3648
3649 /*
3650  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3651  * tasks if there is an imbalance.
3652  */
3653 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3654                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3655                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3656 {
3657         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3658         struct sched_group *group;
3659         unsigned long imbalance;
3660         struct rq *busiest;
3661         unsigned long flags;
3662         int unlock_aggregate;
3663
3664         cpus_setall(*cpus);
3665
3666         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3667
3668         /*
3669          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3670          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3671          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3672          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3673          */
3674         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3675             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3676                 sd_idle = 1;
3677
3678         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3679
3680 redo:
3681         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3682                                    cpus, balance);
3683
3684         if (*balance == 0)
3685                 goto out_balanced;
3686
3687         if (!group) {
3688                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3689                 goto out_balanced;
3690         }
3691
3692         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3693         if (!busiest) {
3694                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3695                 goto out_balanced;
3696         }
3697
3698         BUG_ON(busiest == this_rq);
3699
3700         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3701
3702         ld_moved = 0;
3703         if (busiest->nr_running > 1) {
3704                 /*
3705                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3706                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3707                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3708                  * correctly treated as an imbalance.
3709                  */
3710                 local_irq_save(flags);
3711                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3712                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3713                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3714                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3715                 local_irq_restore(flags);
3716
3717                 /*
3718                  * some other cpu did the load balance for us.
3719                  */
3720                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3721                         resched_cpu(this_cpu);
3722
3723                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3724                 if (unlikely(all_pinned)) {
3725                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3726                         if (!cpus_empty(*cpus))
3727                                 goto redo;
3728                         goto out_balanced;
3729                 }
3730         }
3731
3732         if (!ld_moved) {
3733                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3734                 sd->nr_balance_failed++;
3735
3736                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3737
3738                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3739
3740                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3741                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3742                          */
3743                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3744                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3745                                 all_pinned = 1;
3746                                 goto out_one_pinned;
3747                         }
3748
3749                         if (!busiest->active_balance) {
3750                                 busiest->active_balance = 1;
3751                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3752                                 active_balance = 1;
3753                         }
3754                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3755                         if (active_balance)
3756                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3757
3758                         /*
3759                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3760                          * counter.
3761                          */
3762                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3763                 }
3764         } else
3765                 sd->nr_balance_failed = 0;
3766
3767         if (likely(!active_balance)) {
3768                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3769                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3770         } else {
3771                 /*
3772                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3773                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3774                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3775                  * move_tasks).
3776                  */
3777                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3778                         sd->balance_interval *= 2;
3779         }
3780
3781         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3782             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3783                 ld_moved = -1;
3784
3785         goto out;
3786
3787 out_balanced:
3788         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3789
3790         sd->nr_balance_failed = 0;
3791
3792 out_one_pinned:
3793         /* tune up the balancing interval */
3794         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3795                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3796                 sd->balance_interval *= 2;
3797
3798         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3799             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3800                 ld_moved = -1;
3801         else
3802                 ld_moved = 0;
3803 out:
3804         if (unlock_aggregate)
3805                 put_aggregate(sd);
3806         return ld_moved;
3807 }
3808
3809 /*
3810  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3811  * tasks if there is an imbalance.
3812  *
3813  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3814  * this_rq is locked.
3815  */
3816 static int
3817 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3818                         cpumask_t *cpus)
3819 {
3820         struct sched_group *group;
3821         struct rq *busiest = NULL;
3822         unsigned long imbalance;
3823         int ld_moved = 0;
3824         int sd_idle = 0;
3825         int all_pinned = 0;
3826
3827         cpus_setall(*cpus);
3828
3829         /*
3830          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3831          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3832          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3833          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3834          */
3835         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3836             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3837                 sd_idle = 1;
3838
3839         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3840 redo:
3841         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3842                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3843         if (!group) {
3844                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3845                 goto out_balanced;
3846         }
3847
3848         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3849         if (!busiest) {
3850                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3851                 goto out_balanced;
3852         }
3853
3854         BUG_ON(busiest == this_rq);
3855
3856         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3857
3858         ld_moved = 0;
3859         if (busiest->nr_running > 1) {
3860                 /* Attempt to move tasks */
3861                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3862                 /* this_rq->clock is already updated */
3863                 update_rq_clock(busiest);
3864                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3865                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3866                                         &all_pinned);
3867                 spin_unlock(&busiest->lock);
3868
3869                 if (unlikely(all_pinned)) {
3870                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3871                         if (!cpus_empty(*cpus))
3872                                 goto redo;
3873                 }
3874         }
3875
3876         if (!ld_moved) {
3877                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3878                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3879                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3880                         return -1;
3881         } else
3882                 sd->nr_balance_failed = 0;
3883
3884         return ld_moved;
3885
3886 out_balanced:
3887         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3888         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3889             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3890                 return -1;
3891         sd->nr_balance_failed = 0;
3892
3893         return 0;
3894 }
3895
3896 /*
3897  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3898  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3899  */
3900 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3901 {
3902         struct sched_domain *sd;
3903         int pulled_task = -1;
3904         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3905         cpumask_t tmpmask;
3906
3907         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3908                 unsigned long interval;
3909
3910                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3911                         continue;
3912
3913                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3914                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3915                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3916                                                            sd, &tmpmask);
3917
3918                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3919                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3920                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3921                 if (pulled_task)
3922                         break;
3923         }
3924         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3925                 /*
3926                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3927                  * a busy processor. So reset next_balance.
3928                  */
3929                 this_rq->next_balance = next_balance;
3930         }
3931 }
3932
3933 /*
3934  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3935  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3936  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3937  * logical imbalances.
3938  *
3939  * Called with busiest_rq locked.
3940  */
3941 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3942 {
3943         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3944         struct sched_domain *sd;
3945         struct rq *target_rq;
3946
3947         /* Is there any task to move? */
3948         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3949                 return;
3950
3951         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3952
3953         /*
3954          * This condition is "impossible", if it occurs
3955          * we need to fix it. Originally reported by
3956          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3957          */
3958         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3959
3960         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3961         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3962         update_rq_clock(busiest_rq);
3963         update_rq_clock(target_rq);
3964
3965         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3966         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3967                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3968                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3969                                 break;
3970         }
3971
3972         if (likely(sd)) {
3973                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3974
3975                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3976                                   sd, CPU_IDLE))
3977                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3978                 else
3979                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3980         }
3981         spin_unlock(&target_rq->lock);
3982 }
3983
3984 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3985 static struct {
3986         atomic_t load_balancer;
3987         cpumask_t cpu_mask;
3988 } nohz ____cacheline_aligned = {
3989         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3990         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3991 };
3992
3993 /*
3994  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3995  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3996  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3997  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3998  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3999  * arrives...
4000  *
4001  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4002  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4003  * nohz.cpu_mask..
4004  *
4005  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4006  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4007  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4008  * there is no need for ilb owner.
4009  *
4010  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4011  * next busy scheduler_tick()
4012  */
4013 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4014 {
4015         int cpu = smp_processor_id();
4016
4017         if (stop_tick) {
4018                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
4019                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4020
4021                 /*
4022                  * If we are going offline and still the leader, give up!
4023                  */
4024                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
4025                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4026                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4027                                 BUG();
4028                         return 0;
4029                 }
4030
4031                 /* time for ilb owner also to sleep */
4032                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4033                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4034                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4035                         return 0;
4036                 }
4037
4038                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4039                         /* make me the ilb owner */
4040                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4041                                 return 1;
4042                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4043                         return 1;
4044         } else {
4045                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4046                         return 0;
4047
4048                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4049
4050                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4051                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4052                                 BUG();
4053         }
4054         return 0;
4055 }
4056 #endif
4057
4058 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4059
4060 /*
4061  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4062  * and initiates a balancing operation if so.
4063  *
4064  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4065  */
4066 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4067 {
4068         int balance = 1;
4069         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4070         unsigned long interval;
4071         struct sched_domain *sd;
4072         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4073         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4074         int update_next_balance = 0;
4075         cpumask_t tmp;
4076
4077         for_each_domain(cpu, sd) {
4078                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4079                         continue;
4080
4081                 interval = sd->balance_interval;
4082                 if (idle != CPU_IDLE)
4083                         interval *= sd->busy_factor;
4084
4085                 /* scale ms to jiffies */
4086                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4087                 if (unlikely(!interval))
4088                         interval = 1;
4089                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4090                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4091
4092
4093                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4094                         if (!spin_trylock(&balancing))
4095                                 goto out;
4096                 }
4097
4098                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4099                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4100                                 /*
4101                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4102                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4103                                  * not idle.
4104                                  */
4105                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4106                         }
4107                         sd->last_balance = jiffies;
4108                 }
4109                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4110                         spin_unlock(&balancing);
4111 out:
4112                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4113                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4114                         update_next_balance = 1;
4115                 }
4116
4117                 /*
4118                  * Stop the load balance at this level. There is another
4119                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4120                  * actively.
4121                  */
4122                 if (!balance)
4123                         break;
4124         }
4125
4126         /*
4127          * next_balance will be updated only when there is a need.
4128          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4129          * updated.
4130          */
4131         if (likely(update_next_balance))
4132                 rq->next_balance = next_balance;
4133 }
4134
4135 /*
4136  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4137  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4138  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4139  */
4140 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4141 {
4142         int this_cpu = smp_processor_id();
4143         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4144         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4145                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4146
4147         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4148
4149 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4150         /*
4151          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4152          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4153          * stopped.
4154          */
4155         if (this_rq->idle_at_tick &&
4156             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4157                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4158                 struct rq *rq;
4159                 int balance_cpu;
4160
4161                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4162                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4163                         /*
4164                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4165                          * work being done for other cpus. Next load
4166                          * balancing owner will pick it up.
4167                          */
4168                         if (need_resched())
4169                                 break;
4170
4171                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4172
4173                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4174                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4175                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4176                 }
4177         }
4178 #endif
4179 }
4180
4181 /*
4182  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4183  *
4184  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4185  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4186  * if the whole system is idle.
4187  */
4188 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4189 {
4190 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4191         /*
4192          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4193          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4194          * load balancer.
4195          */
4196         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4197                 rq->in_nohz_recently = 0;
4198
4199                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4200                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4201                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4202                 }
4203
4204                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4205                         /*
4206                          * simple selection for now: Nominate the
4207                          * first cpu in the nohz list to be the next
4208                          * ilb owner.
4209                          *
4210                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4211                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4212                          */
4213                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4214
4215                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4216                                 resched_cpu(ilb);
4217                 }
4218         }
4219
4220         /*
4221          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4222          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4223          */
4224         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4225             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4226                 resched_cpu(cpu);
4227                 return;
4228         }
4229
4230         /*
4231          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4232          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4233          */
4234         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4235             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4236                 return;
4237 #endif
4238         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4239                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4240 }
4241
4242 #else   /* CONFIG_SMP */
4243
4244 /*
4245  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4246  */
4247 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4248 {
4249 }
4250
4251 #endif
4252
4253 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4254
4255 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4256
4257 /*
4258  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4259  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4260  */
4261 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4262 {
4263         unsigned long flags;
4264         u64 ns, delta_exec;
4265         struct rq *rq;
4266
4267         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4268         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4269         if (task_current(rq, p)) {
4270                 update_rq_clock(rq);
4271                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4272                 if ((s64)delta_exec > 0)
4273                         ns += delta_exec;
4274         }
4275         task_rq_unlock(rq, &flags);
4276
4277         return ns;
4278 }
4279
4280 /*
4281  * Account user cpu time to a process.
4282  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4283  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4284  */
4285 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4286 {
4287         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4288         cputime64_t tmp;
4289
4290         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4291
4292         /* Add user time to cpustat. */
4293         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4294         if (TASK_NICE(p) > 0)
4295                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4296         else
4297                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4298 }
4299
4300 /*
4301  * Account guest cpu time to a process.
4302  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4303  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4304  */
4305 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4306 {
4307         cputime64_t tmp;
4308         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4309
4310         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4311
4312         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4313         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4314
4315         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4316         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4317 }
4318
4319 /*
4320  * Account scaled user cpu time to a process.
4321  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4322  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4323  */
4324 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4325 {
4326         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4327 }
4328
4329 /*
4330  * Account system cpu time to a process.
4331  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4332  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4333  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4334  */
4335 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4336                          cputime_t cputime)
4337 {
4338         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4339         struct rq *rq = this_rq();
4340         cputime64_t tmp;
4341
4342         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
4343                 return account_guest_time(p, cputime);
4344
4345         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4346
4347         /* Add system time to cpustat. */
4348         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4349         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4350                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4351         else if (softirq_count())
4352                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4353         else if (p != rq->idle)
4354                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4355         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4356                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4357         else
4358                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4359         /* Account for system time used */
4360         acct_update_integrals(p);
4361 }
4362
4363 /*
4364  * Account scaled system cpu time to a process.
4365  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4366  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4367  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4368  */
4369 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4370 {
4371         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4372 }
4373
4374 /*
4375  * Account for involuntary wait time.
4376  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4377  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4378  */
4379 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4380 {
4381         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4382         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4383         struct rq *rq = this_rq();
4384
4385         if (p == rq->idle) {
4386                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4387                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4388                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4389                 else
4390                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4391         } else
4392                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4393 }
4394
4395 /*
4396  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4397  * We call it with interrupts disabled.
4398  *
4399  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4400  * timeslices.
4401  */
4402 void scheduler_tick(void)
4403 {
4404         int cpu = smp_processor_id();
4405         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4406         struct task_struct *curr = rq->curr;
4407         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
4408
4409         spin_lock(&rq->lock);
4410         __update_rq_clock(rq);
4411         /*
4412          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
4413          */
4414         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
4415                 rq->clock = next_tick;
4416                 rq->clock_underflows++;
4417         }
4418         rq->tick_timestamp = rq->clock;
4419         update_last_tick_seen(rq);
4420         update_cpu_load(rq);
4421         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4422         spin_unlock(&rq->lock);
4423
4424 #ifdef CONFIG_SMP
4425         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4426         trigger_load_balance(rq, cpu);
4427 #endif
4428 }
4429
4430 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4431
4432 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4433 {
4434         /*
4435          * Underflow?
4436          */
4437         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4438                 return;
4439         preempt_count() += val;
4440         /*
4441          * Spinlock count overflowing soon?
4442          */
4443         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4444                                 PREEMPT_MASK - 10);
4445 }
4446 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4447
4448 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4449 {
4450         /*
4451          * Underflow?
4452          */
4453         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4454                 return;
4455         /*
4456          * Is the spinlock portion underflowing?
4457          */
4458         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4459                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4460                 return;
4461
4462         preempt_count() -= val;
4463 }
4464 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4465
4466 #endif
4467
4468 /*
4469  * Print scheduling while atomic bug:
4470  */
4471 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4472 {
4473         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4474
4475         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4476                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4477
4478         debug_show_held_locks(prev);
4479         if (irqs_disabled())
4480                 print_irqtrace_events(prev);
4481
4482         if (regs)
4483                 show_regs(regs);
4484         else
4485                 dump_stack();
4486 }
4487
4488 /*
4489  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4490  */
4491 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4492 {
4493         /*
4494          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4495          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4496          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4497          */
4498         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4499                 __schedule_bug(prev);
4500
4501         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4502
4503         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4504 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4505         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4506                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4507                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4508         }
4509 #endif
4510 }
4511
4512 /*
4513  * Pick up the highest-prio task:
4514  */
4515 static inline struct task_struct *
4516 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4517 {
4518         const struct sched_class *class;
4519         struct task_struct *p;
4520
4521         /*
4522          * Optimization: we know that if all tasks are in
4523          * the fair class we can call that function directly:
4524          */
4525         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4526                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4527                 if (likely(p))
4528                         return p;
4529         }
4530
4531         class = sched_class_highest;
4532         for ( ; ; ) {
4533                 p = class->pick_next_task(rq);
4534                 if (p)
4535                         return p;
4536                 /*
4537                  * Will never be NULL as the idle class always
4538                  * returns a non-NULL p:
4539                  */
4540                 class = class->next;
4541         }
4542 }
4543
4544 /*
4545  * schedule() is the main scheduler function.
4546  */
4547 asmlinkage void __sched schedule(void)
4548 {
4549         struct task_struct *prev, *next;
4550         unsigned long *switch_count;
4551         struct rq *rq;
4552         int cpu;
4553
4554 need_resched:
4555         preempt_disable();
4556         cpu = smp_processor_id();
4557         rq = cpu_rq(cpu);
4558         rcu_qsctr_inc(cpu);
4559         prev = rq->curr;
4560         switch_count = &prev->nivcsw;
4561
4562         release_kernel_lock(prev);
4563 need_resched_nonpreemptible:
4564
4565         schedule_debug(prev);
4566
4567         hrtick_clear(rq);
4568
4569         /*
4570          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4571          */
4572         local_irq_disable();
4573         __update_rq_clock(rq);
4574         spin_lock(&rq->lock);
4575         clear_tsk_need_resched(prev);
4576
4577         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4578                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4579                                 signal_pending(prev))) {
4580                         prev->state = TASK_RUNNING;
4581                 } else {
4582                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4583                 }
4584                 switch_count = &prev->nvcsw;
4585         }
4586
4587 #ifdef CONFIG_SMP
4588         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4589                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4590 #endif
4591
4592         if (unlikely(!rq->nr_running))
4593                 idle_balance(cpu, rq);
4594
4595         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4596         next = pick_next_task(rq, prev);
4597
4598         sched_info_switch(prev, next);
4599
4600         if (likely(prev != next)) {
4601                 rq->nr_switches++;
4602                 rq->curr = next;
4603                 ++*switch_count;
4604
4605                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4606                 /*
4607                  * the context switch might have flipped the stack from under
4608                  * us, hence refresh the local variables.
4609                  */
4610                 cpu = smp_processor_id();
4611                 rq = cpu_rq(cpu);
4612         } else
4613                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4614
4615         hrtick_set(rq);
4616
4617         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4618                 goto need_resched_nonpreemptible;
4619
4620         preempt_enable_no_resched();
4621         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4622                 goto need_resched;
4623 }
4624 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4625
4626 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4627 /*
4628  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4629  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4630  * occur there and call schedule directly.
4631  */
4632 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4633 {
4634         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4635         struct task_struct *task = current;
4636         int saved_lock_depth;
4637
4638         /*
4639          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4640          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4641          */
4642         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4643                 return;
4644
4645         do {
4646                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4647
4648                 /*
4649                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4650                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4651                  * auto-release the semaphore:
4652                  */
4653                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4654                 task->lock_depth = -1;
4655                 schedule();
4656                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4657                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4658
4659                 /*
4660                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4661                  * between schedule and now.
4662                  */
4663                 barrier();
4664         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4665 }
4666 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4667
4668 /*
4669  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4670  * off of irq context.
4671  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4672  * protect us against recursive calling from irq.
4673  */
4674 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4675 {
4676         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4677         struct task_struct *task = current;
4678         int saved_lock_depth;
4679
4680         /* Catch callers which need to be fixed */
4681         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4682
4683         do {
4684                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4685
4686                 /*
4687                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4688                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4689                  * auto-release the semaphore:
4690                  */
4691                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4692                 task->lock_depth = -1;
4693                 local_irq_enable();
4694                 schedule();
4695                 local_irq_disable();
4696                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4697                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4698
4699                 /*
4700                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4701                  * between schedule and now.
4702                  */
4703                 barrier();
4704         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4705 }
4706
4707 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4708
4709 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4710                           void *key)
4711 {
4712         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4713 }
4714 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4715
4716 /*
4717  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4718  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4719  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4720  *
4721  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4722  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4723  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4724  */
4725 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4726                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4727 {
4728         wait_queue_t *curr, *next;
4729
4730         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4731                 unsigned flags = curr->flags;
4732
4733                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4734                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4735                         break;
4736         }
4737 }
4738
4739 /**
4740  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4741  * @q: the waitqueue
4742  * @mode: which threads
4743  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4744  * @key: is directly passed to the wakeup function
4745  */
4746 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4747                         int nr_exclusive, void *key)
4748 {
4749         unsigned long flags;
4750
4751         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4752         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4753         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4754 }
4755 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4756
4757 /*
4758  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4759  */
4760 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4761 {
4762         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4763 }
4764
4765 /**
4766  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4767  * @q: the waitqueue
4768  * @mode: which threads
4769  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4770  *
4771  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4772  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4773  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4774  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4775  *
4776  * On UP it can prevent extra preemption.
4777  */
4778 void
4779 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4780 {
4781         unsigned long flags;
4782         int sync = 1;
4783
4784         if (unlikely(!q))
4785                 return;
4786
4787         if (unlikely(!nr_exclusive))
4788                 sync = 0;
4789
4790         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4791         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4792         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4793 }
4794 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4795
4796 void complete(struct completion *x)
4797 {
4798         unsigned long flags;
4799
4800         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4801         x->done++;
4802         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4803         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4804 }
4805 EXPORT_SYMBOL(complete);
4806
4807 void complete_all(struct completion *x)
4808 {
4809         unsigned long flags;
4810
4811         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4812         x->done += UINT_MAX/2;
4813         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4814         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4815 }
4816 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4817
4818 static inline long __sched
4819 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4820 {
4821         if (!x->done) {
4822                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4823
4824                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4825                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4826                 do {
4827                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4828                              signal_pending(current)) ||
4829                             (state == TASK_KILLABLE &&
4830                              fatal_signal_pending(current))) {
4831                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4832                                 return -ERESTARTSYS;
4833                         }
4834                         __set_current_state(state);
4835                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4836                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4837                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4838                         if (!timeout) {
4839                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4840                                 return timeout;
4841                         }
4842                 } while (!x->done);
4843                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4844         }
4845         x->done--;
4846         return timeout;
4847 }
4848
4849 static long __sched
4850 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4851 {
4852         might_sleep();
4853
4854         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4855         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4856         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4857         return timeout;
4858 }
4859
4860 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4861 {
4862         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4863 }
4864 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4865
4866 unsigned long __sched
4867 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4868 {
4869         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4870 }
4871 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4872
4873 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4874 {
4875         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4876         if (t == -ERESTARTSYS)
4877                 return t;
4878         return 0;
4879 }
4880 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4881
4882 unsigned long __sched
4883 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4884                                           unsigned long timeout)
4885 {
4886         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4887 }
4888 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4889
4890 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4891 {
4892         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4893         if (t == -ERESTARTSYS)
4894                 return t;
4895         return 0;
4896 }
4897 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4898
4899 static long __sched
4900 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4901 {
4902         unsigned long flags;
4903         wait_queue_t wait;
4904
4905         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4906
4907         __set_current_state(state);
4908
4909         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4910         __add_wait_queue(q, &wait);
4911         spin_unlock(&q->lock);
4912         timeout = schedule_timeout(timeout);
4913         spin_lock_irq(&q->lock);
4914         __remove_wait_queue(q, &wait);
4915         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4916
4917         return timeout;
4918 }
4919
4920 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4921 {
4922         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4923 }
4924 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4925
4926 long __sched
4927 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4928 {
4929         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4930 }
4931 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4932
4933 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4934 {
4935         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4936 }
4937 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4938
4939 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4940 {
4941         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4942 }
4943 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4944
4945 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4946
4947 /*
4948  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4949  * @p: task
4950  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4951  *
4952  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4953  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4954  *
4955  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4956  */
4957 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4958 {
4959         unsigned long flags;
4960         int oldprio, on_rq, running;
4961         struct rq *rq;
4962         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4963
4964         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4965
4966         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4967         update_rq_clock(rq);
4968
4969         oldprio = p->prio;
4970         on_rq = p->se.on_rq;
4971         running = task_current(rq, p);
4972         if (on_rq)
4973                 dequeue_task(rq, p, 0);
4974         if (running)
4975                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4976
4977         if (rt_prio(prio))
4978                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4979         else
4980                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4981
4982         p->prio = prio;
4983
4984         if (running)
4985                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4986         if (on_rq) {
4987                 enqueue_task(rq, p, 0);
4988
4989                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4990         }
4991         task_rq_unlock(rq, &flags);
4992 }
4993
4994 #endif
4995
4996 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4997 {
4998         int old_prio, delta, on_rq;
4999         unsigned long flags;
5000         struct rq *rq;
5001
5002         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5003                 return;
5004         /*
5005          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5006          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5007          */
5008         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5009         update_rq_clock(rq);
5010         /*
5011          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5012          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5013          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5014          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5015          */
5016         if (task_has_rt_policy(p)) {
5017                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5018                 goto out_unlock;
5019         }
5020         on_rq = p->se.on_rq;
5021         if (on_rq)
5022                 dequeue_task(rq, p, 0);
5023
5024         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5025         set_load_weight(p);
5026         old_prio = p->prio;
5027         p->prio = effective_prio(p);
5028         delta = p->prio - old_prio;
5029
5030         if (on_rq) {
5031                 enqueue_task(rq, p, 0);
5032                 /*
5033                  * If the task increased its priority or is running and
5034                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5035                  */
5036                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5037                         resched_task(rq->curr);
5038         }
5039 out_unlock:
5040         task_rq_unlock(rq, &flags);
5041 }
5042 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5043
5044 /*
5045  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5046  * @p: task
5047  * @nice: nice value
5048  */
5049 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5050 {
5051         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5052         int nice_rlim = 20 - nice;
5053
5054         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5055                 capable(CAP_SYS_NICE));
5056 }
5057
5058 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5059
5060 /*
5061  * sys_nice - change the priority of the current process.
5062  * @increment: priority increment
5063  *
5064  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5065  * does similar things.
5066  */
5067 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5068 {
5069         long nice, retval;
5070
5071         /*
5072          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5073          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5074          * and we have a single winner.
5075          */
5076         if (increment < -40)
5077                 increment = -40;
5078         if (increment > 40)
5079                 increment = 40;
5080
5081         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5082         if (nice < -20)
5083                 nice = -20;
5084         if (nice > 19)
5085                 nice = 19;
5086
5087         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5088                 return -EPERM;
5089
5090         retval = security_task_setnice(current, nice);
5091         if (retval)
5092                 return retval;
5093
5094         set_user_nice(current, nice);
5095         return 0;
5096 }
5097
5098 #endif
5099
5100 /**
5101  * task_prio - return the priority value of a given task.
5102  * @p: the task in question.
5103  *
5104  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5105  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5106  * around 0, value goes from -16 to +15.
5107  */
5108 int task_prio(const struct task_struct *p)
5109 {
5110         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5111 }
5112
5113 /**
5114  * task_nice - return the nice value of a given task.
5115  * @p: the task in question.
5116  */
5117 int task_nice(const struct task_struct *p)
5118 {
5119         return TASK_NICE(p);
5120 }
5121 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5122
5123 /**
5124  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5125  * @cpu: the processor in question.
5126  */
5127 int idle_cpu(int cpu)
5128 {
5129         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5130 }
5131
5132 /**
5133  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5134  * @cpu: the processor in question.
5135  */
5136 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5137 {
5138         return cpu_rq(cpu)->idle;
5139 }
5140
5141 /**
5142  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5143  * @pid: the pid in question.
5144  */
5145 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5146 {
5147         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5148 }
5149
5150 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5151 static void
5152 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5153 {
5154         BUG_ON(p->se.on_rq);
5155
5156         p->policy = policy;
5157         switch (p->policy) {
5158         case SCHED_NORMAL:
5159         case SCHED_BATCH:
5160         case SCHED_IDLE:
5161                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5162                 break;
5163         case SCHED_FIFO:
5164         case SCHED_RR:
5165                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5166                 break;
5167         }
5168
5169         p->rt_priority = prio;
5170         p->normal_prio = normal_prio(p);
5171         /* we are holding p->pi_lock already */
5172         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5173         set_load_weight(p);
5174 }
5175
5176 /**
5177  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5178  * @p: the task in question.
5179  * @policy: new policy.
5180  * @param: structure containing the new RT priority.
5181  *
5182  * NOTE that the task may be already dead.
5183  */
5184 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5185                        struct sched_param *param)
5186 {
5187         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5188         unsigned long flags;
5189         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5190         struct rq *rq;
5191
5192         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5193         BUG_ON(in_interrupt());
5194 recheck:
5195         /* double check policy once rq lock held */
5196         if (policy < 0)
5197                 policy = oldpolicy = p->policy;
5198         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5199                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5200                         policy != SCHED_IDLE)
5201                 return -EINVAL;
5202         /*
5203          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5204          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5205          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5206          */
5207         if (param->sched_priority < 0 ||
5208             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5209             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5210                 return -EINVAL;
5211         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5212                 return -EINVAL;
5213
5214         /*
5215          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5216          */
5217         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5218                 if (rt_policy(policy)) {
5219                         unsigned long rlim_rtprio;
5220
5221                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5222                                 return -ESRCH;
5223                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5224                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5225
5226                         /* can't set/change the rt policy */
5227                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5228                                 return -EPERM;
5229
5230                         /* can't increase priority */
5231                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5232                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5233                                 return -EPERM;
5234                 }
5235                 /*
5236                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5237                  * move out of SCHED_IDLE either:
5238                  */
5239                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5240                         return -EPERM;
5241
5242                 /* can't change other user's priorities */
5243                 if ((current->euid != p->euid) &&
5244                     (current->euid != p->uid))
5245                         return -EPERM;
5246         }
5247
5248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5249         /*
5250          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5251          * assigned.
5252          */
5253         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5254                 return -EPERM;
5255 #endif
5256
5257         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5258         if (retval)
5259                 return retval;
5260         /*
5261          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5262          * changing the priority of the task:
5263          */
5264         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5265         /*
5266          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5267          * runqueue lock must be held.
5268          */
5269         rq = __task_rq_lock(p);
5270         /* recheck policy now with rq lock held */
5271         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5272                 policy = oldpolicy = -1;
5273                 __task_rq_unlock(rq);
5274                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5275                 goto recheck;
5276         }
5277         update_rq_clock(rq);
5278         on_rq = p->se.on_rq;
5279         running = task_current(rq, p);
5280         if (on_rq)
5281                 deactivate_task(rq, p, 0);
5282         if (running)
5283                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5284
5285         oldprio = p->prio;
5286         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5287
5288         if (running)
5289                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5290         if (on_rq) {
5291                 activate_task(rq, p, 0);
5292
5293                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5294         }
5295         __task_rq_unlock(rq);
5296         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5297
5298         rt_mutex_adjust_pi(p);
5299
5300         return 0;
5301 }
5302 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5303
5304 static int
5305 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5306 {
5307         struct sched_param lparam;
5308         struct task_struct *p;
5309         int retval;
5310
5311         if (!param || pid < 0)
5312                 return -EINVAL;
5313         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5314                 return -EFAULT;
5315
5316         rcu_read_lock();
5317         retval = -ESRCH;
5318         p = find_process_by_pid(pid);
5319         if (p != NULL)
5320                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5321         rcu_read_unlock();
5322
5323         return retval;
5324 }
5325
5326 /**
5327  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5328  * @pid: the pid in question.
5329  * @policy: new policy.
5330  * @param: structure containing the new RT priority.
5331  */
5332 asmlinkage long
5333 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5334 {
5335         /* negative values for policy are not valid */
5336         if (policy < 0)
5337                 return -EINVAL;
5338
5339         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5340 }
5341
5342 /**
5343  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5344  * @pid: the pid in question.
5345  * @param: structure containing the new RT priority.
5346  */
5347 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5348 {
5349         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5350 }
5351
5352 /**
5353  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5354  * @pid: the pid in question.
5355  */
5356 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5357 {
5358         struct task_struct *p;
5359         int retval;
5360
5361         if (pid < 0)
5362                 return -EINVAL;
5363
5364         retval = -ESRCH;
5365         read_lock(&tasklist_lock);
5366         p = find_process_by_pid(pid);
5367         if (p) {
5368                 retval = security_task_getscheduler(p);
5369                 if (!retval)
5370                         retval = p->policy;
5371         }
5372         read_unlock(&tasklist_lock);
5373         return retval;
5374 }
5375
5376 /**
5377  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5378  * @pid: the pid in question.
5379  * @param: structure containing the RT priority.
5380  */
5381 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5382 {
5383         struct sched_param lp;
5384         struct task_struct *p;
5385         int retval;
5386
5387         if (!param || pid < 0)
5388                 return -EINVAL;
5389
5390         read_lock(&tasklist_lock);
5391         p = find_process_by_pid(pid);
5392         retval = -ESRCH;
5393         if (!p)
5394                 goto out_unlock;
5395
5396         retval = security_task_getscheduler(p);
5397         if (retval)
5398                 goto out_unlock;
5399
5400         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5401         read_unlock(&tasklist_lock);
5402
5403         /*
5404          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5405          */
5406         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5407
5408         return retval;
5409
5410 out_unlock:
5411         read_unlock(&tasklist_lock);
5412         return retval;
5413 }
5414
5415 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5416 {
5417         cpumask_t cpus_allowed;
5418         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5419         struct task_struct *p;
5420         int retval;
5421
5422         get_online_cpus();
5423         read_lock(&tasklist_lock);
5424
5425         p = find_process_by_pid(pid);
5426         if (!p) {
5427                 read_unlock(&tasklist_lock);
5428                 put_online_cpus();
5429                 return -ESRCH;
5430         }
5431
5432         /*
5433          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5434          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5435          * usage count and then drop tasklist_lock.
5436          */
5437         get_task_struct(p);
5438         read_unlock(&tasklist_lock);
5439
5440         retval = -EPERM;
5441         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5442                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5443                 goto out_unlock;
5444
5445         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5446         if (retval)
5447                 goto out_unlock;
5448
5449         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5450         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5451  again:
5452         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5453
5454         if (!retval) {
5455                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5456                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5457                         /*
5458                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5459                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5460                          * cpuset's cpus_allowed
5461                          */
5462                         new_mask = cpus_allowed;
5463                         goto again;
5464                 }
5465         }
5466 out_unlock:
5467         put_task_struct(p);
5468         put_online_cpus();
5469         return retval;
5470 }
5471
5472 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5473                              cpumask_t *new_mask)
5474 {
5475         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5476                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5477         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5478                 len = sizeof(cpumask_t);
5479         }
5480         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5481 }
5482
5483 /**
5484  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5485  * @pid: pid of the process
5486  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5487  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5488  */
5489 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5490                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5491 {
5492         cpumask_t new_mask;
5493         int retval;
5494
5495         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5496         if (retval)
5497                 return retval;
5498
5499         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5500 }
5501
5502 /*
5503  * Represents all cpu's present in the system
5504  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5505  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5506  * method, such as ACPI for e.g.
5507  */
5508
5509 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5510 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5511
5512 #ifndef CONFIG_SMP
5513 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5514 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5515
5516 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5517 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5518 #endif
5519
5520 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5521 {
5522         struct task_struct *p;
5523         int retval;
5524
5525         get_online_cpus();
5526         read_lock(&tasklist_lock);
5527
5528         retval = -ESRCH;
5529         p = find_process_by_pid(pid);
5530         if (!p)
5531                 goto out_unlock;
5532
5533         retval = security_task_getscheduler(p);
5534         if (retval)
5535                 goto out_unlock;
5536
5537         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5538
5539 out_unlock:
5540         read_unlock(&tasklist_lock);
5541         put_online_cpus();
5542
5543         return retval;
5544 }
5545
5546 /**
5547  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5548  * @pid: pid of the process
5549  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5550  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5551  */
5552 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5553                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5554 {
5555         int ret;
5556         cpumask_t mask;
5557
5558         if (len < sizeof(cpumask_t))
5559                 return -EINVAL;
5560
5561         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5562         if (ret < 0)
5563                 return ret;
5564
5565         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5566                 return -EFAULT;
5567
5568         return sizeof(cpumask_t);
5569 }
5570
5571 /**
5572  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5573  *
5574  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5575  * other threads running on this CPU then this function will return.
5576  */
5577 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5578 {
5579         struct rq *rq = this_rq_lock();
5580
5581         schedstat_inc(rq, yld_count);
5582         current->sched_class->yield_task(rq);
5583
5584         /*
5585          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5586          * no need to preempt or enable interrupts:
5587          */
5588         __release(rq->lock);
5589         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5590         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5591         preempt_enable_no_resched();
5592
5593         schedule();
5594
5595         return 0;
5596 }
5597
5598 static void __cond_resched(void)
5599 {
5600 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5601         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5602 #endif
5603         /*
5604          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5605          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5606          * cond_resched() call.
5607          */
5608         do {
5609                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5610                 schedule();
5611                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5612         } while (need_resched());
5613 }
5614
5615 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5616 int __sched _cond_resched(void)
5617 {
5618         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5619                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5620                 __cond_resched();
5621                 return 1;
5622         }
5623         return 0;
5624 }
5625 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5626 #endif
5627
5628 /*
5629  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5630  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5631  *
5632  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5633  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5634  * spin_unlock(), once by hand).
5635  */
5636 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5637 {
5638         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5639         int ret = 0;
5640
5641         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5642                 spin_unlock(lock);
5643                 if (resched && need_resched())
5644                         __cond_resched();
5645                 else
5646                         cpu_relax();
5647                 ret = 1;
5648                 spin_lock(lock);
5649         }
5650         return ret;
5651 }
5652 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5653
5654 int __sched cond_resched_softirq(void)
5655 {
5656         BUG_ON(!in_softirq());
5657
5658         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5659                 local_bh_enable();
5660                 __cond_resched();
5661                 local_bh_disable();
5662                 return 1;
5663         }
5664         return 0;
5665 }
5666 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5667
5668 /**
5669  * yield - yield the current processor to other threads.
5670  *
5671  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5672  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5673  */
5674 void __sched yield(void)
5675 {
5676         set_current_state(TASK_RUNNING);
5677         sys_sched_yield();
5678 }
5679 EXPORT_SYMBOL(yield);
5680
5681 /*
5682  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5683  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5684  *
5685  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5686  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5687  */
5688 void __sched io_schedule(void)
5689 {
5690         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5691
5692         delayacct_blkio_start();
5693         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5694         schedule();
5695         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5696         delayacct_blkio_end();
5697 }
5698 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5699
5700 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5701 {
5702         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5703         long ret;
5704
5705         delayacct_blkio_start();
5706         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5707         ret = schedule_timeout(timeout);
5708         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5709         delayacct_blkio_end();
5710         return ret;
5711 }
5712
5713 /**
5714  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5715  * @policy: scheduling class.
5716  *
5717  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5718  * by a given scheduling class.
5719  */
5720 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5721 {
5722         int ret = -EINVAL;
5723
5724         switch (policy) {
5725         case SCHED_FIFO:
5726         case SCHED_RR:
5727                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5728                 break;
5729         case SCHED_NORMAL:
5730         case SCHED_BATCH:
5731         case SCHED_IDLE:
5732                 ret = 0;
5733                 break;
5734         }
5735         return ret;
5736 }
5737
5738 /**
5739  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5740  * @policy: scheduling class.
5741  *
5742  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5743  * by a given scheduling class.
5744  */
5745 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5746 {
5747         int ret = -EINVAL;
5748
5749         switch (policy) {
5750         case SCHED_FIFO:
5751         case SCHED_RR:
5752                 ret = 1;
5753                 break;
5754         case SCHED_NORMAL:
5755         case SCHED_BATCH:
5756         case SCHED_IDLE:
5757                 ret = 0;
5758         }
5759         return ret;
5760 }
5761
5762 /**
5763  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5764  * @pid: pid of the process.
5765  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5766  *
5767  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5768  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5769  */
5770 asmlinkage
5771 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5772 {
5773         struct task_struct *p;
5774         unsigned int time_slice;
5775         int retval;
5776         struct timespec t;
5777
5778         if (pid < 0)
5779                 return -EINVAL;
5780
5781         retval = -ESRCH;
5782         read_lock(&tasklist_lock);
5783         p = find_process_by_pid(pid);
5784         if (!p)
5785                 goto out_unlock;
5786
5787         retval = security_task_getscheduler(p);
5788         if (retval)
5789                 goto out_unlock;
5790
5791         /*
5792          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5793          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5794          */
5795         time_slice = 0;
5796         if (p->policy == SCHED_RR) {
5797                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5798         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5799                 struct sched_entity *se = &p->se;
5800                 unsigned long flags;
5801                 struct rq *rq;
5802
5803                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5804                 if (rq->cfs.load.weight)
5805                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5806                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5807         }
5808         read_unlock(&tasklist_lock);
5809         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5810         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5811         return retval;
5812
5813 out_unlock:
5814         read_unlock(&tasklist_lock);
5815         return retval;
5816 }
5817
5818 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5819
5820 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5821 {
5822         unsigned long free = 0;
5823         unsigned state;
5824
5825         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5826         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5827                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5828 #if BITS_PER_LONG == 32
5829         if (state == TASK_RUNNING)
5830                 printk(KERN_CONT " running  ");
5831         else
5832                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5833 #else
5834         if (state == TASK_RUNNING)
5835                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5836         else
5837                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5838 #endif
5839 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5840         {
5841                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5842                 while (!*n)
5843                         n++;
5844                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5845         }
5846 #endif
5847         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5848                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5849
5850         show_stack(p, NULL);
5851 }
5852
5853 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5854 {
5855         struct task_struct *g, *p;
5856
5857 #if BITS_PER_LONG == 32
5858         printk(KERN_INFO
5859                 "  task                PC stack   pid father\n");
5860 #else
5861         printk(KERN_INFO
5862                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5863 #endif
5864         read_lock(&tasklist_lock);
5865         do_each_thread(g, p) {
5866                 /*
5867                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5868                  * console might take alot of time:
5869                  */
5870                 touch_nmi_watchdog();
5871                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5872                         sched_show_task(p);
5873         } while_each_thread(g, p);
5874
5875         touch_all_softlockup_watchdogs();
5876
5877 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5878         sysrq_sched_debug_show();
5879 #endif
5880         read_unlock(&tasklist_lock);
5881         /*
5882          * Only show locks if all tasks are dumped:
5883          */
5884         if (state_filter == -1)
5885                 debug_show_all_locks();
5886 }
5887
5888 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5889 {
5890         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5891 }
5892
5893 /**
5894  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5895  * @idle: task in question
5896  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5897  *
5898  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5899  * flag, to make booting more robust.
5900  */
5901 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5902 {
5903         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5904         unsigned long flags;
5905
5906         __sched_fork(idle);
5907         idle->se.exec_start = sched_clock();
5908
5909         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5910         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5911         __set_task_cpu(idle, cpu);
5912
5913         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5914         rq->curr = rq->idle = idle;
5915 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5916         idle->oncpu = 1;
5917 #endif
5918         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5919
5920         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5921         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5922
5923         /*
5924          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5925          */
5926         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5927 }
5928
5929 /*
5930  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5931  * indicates which cpus entered this state. This is used
5932  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5933  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5934  * always be CPU_MASK_NONE.
5935  */
5936 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5937
5938 /*
5939  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5940  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5941  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5942  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5943  * number of CPUs.
5944  *
5945  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5946  */
5947 static inline void sched_init_granularity(void)
5948 {
5949         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5950         const unsigned long limit = 200000000;
5951
5952         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5953         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5954                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5955
5956         sysctl_sched_latency *= factor;
5957         if (sysctl_sched_latency > limit)
5958                 sysctl_sched_latency = limit;
5959
5960         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5961 }
5962
5963 #ifdef CONFIG_SMP
5964 /*
5965  * This is how migration works:
5966  *
5967  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5968  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5969  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5970  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5971  *    thread off the CPU)
5972  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5973  *    task is still in the wrong runqueue.
5974  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5975  *    it and puts it into the right queue.
5976  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5977  * 7) we wake up and the migration is done.
5978  */
5979
5980 /*
5981  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5982  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5983  * is removed from the allowed bitmask.
5984  *
5985  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5986  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5987  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5988  */
5989 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5990 {
5991         struct migration_req req;
5992         unsigned long flags;
5993         struct rq *rq;
5994         int ret = 0;
5995
5996         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5997         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5998                 ret = -EINVAL;
5999                 goto out;
6000         }
6001
6002         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6003                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6004         else {
6005                 p->cpus_allowed = *new_mask;
6006                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
6007         }
6008
6009         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6010         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
6011                 goto out;
6012
6013         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6014                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6015                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6016                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6017                 wait_for_completion(&req.done);
6018                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6019                 return 0;
6020         }
6021 out:
6022         task_rq_unlock(rq, &flags);
6023
6024         return ret;
6025 }
6026 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6027
6028 /*
6029  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6030  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6031  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6032  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6033  *
6034  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6035  * as the task is no longer on this CPU.
6036  *
6037  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6038  */
6039 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6040 {
6041         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6042         int ret = 0, on_rq;
6043
6044         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
6045                 return ret;
6046
6047         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6048         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6049
6050         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6051         /* Already moved. */
6052         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6053                 goto out;
6054         /* Affinity changed (again). */
6055         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6056                 goto out;
6057
6058         on_rq = p->se.on_rq;
6059         if (on_rq)
6060                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6061
6062         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6063         if (on_rq) {
6064                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6065                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6066         }
6067         ret = 1;
6068 out:
6069         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6070         return ret;
6071 }
6072
6073 /*
6074  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6075  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6076  * another runqueue.
6077  */
6078 static int migration_thread(void *data)
6079 {
6080         int cpu = (long)data;
6081         struct rq *rq;
6082
6083         rq = cpu_rq(cpu);
6084         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6085
6086         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6087         while (!kthread_should_stop()) {
6088                 struct migration_req *req;
6089                 struct list_head *head;
6090
6091                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6092
6093                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6094                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6095                         goto wait_to_die;
6096                 }
6097
6098                 if (rq->active_balance) {
6099                         active_load_balance(rq, cpu);
6100                         rq->active_balance = 0;
6101                 }
6102
6103                 head = &rq->migration_queue;
6104
6105                 if (list_empty(head)) {
6106                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6107                         schedule();
6108                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6109                         continue;
6110                 }
6111                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6112                 list_del_init(head->next);
6113
6114                 spin_unlock(&rq->lock);
6115                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6116                 local_irq_enable();
6117
6118                 complete(&req->done);
6119         }
6120         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6121         return 0;
6122
6123 wait_to_die:
6124         /* Wait for kthread_stop */
6125         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6126         while (!kthread_should_stop()) {
6127                 schedule();
6128                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6129         }
6130         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6131         return 0;
6132 }
6133
6134 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6135
6136 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6137 {
6138         int ret;
6139
6140         local_irq_disable();
6141         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6142         local_irq_enable();
6143         return ret;
6144 }
6145
6146 /*
6147  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6148  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6149  */
6150 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6151 {
6152         unsigned long flags;
6153         cpumask_t mask;
6154         struct rq *rq;
6155         int dest_cpu;
6156
6157         do {
6158                 /* On same node? */
6159                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6160                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6161                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6162
6163                 /* On any allowed CPU? */
6164                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6165                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6166
6167                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6168                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6169                         cpumask_t cpus_allowed;
6170
6171                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6172                         /*
6173                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6174                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6175                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6176                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6177                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6178                          */
6179                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6180                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6181                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6182                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6183
6184                         /*
6185                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6186                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6187                          * leave kernel.
6188                          */
6189                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6190                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6191                                        "longer affine to cpu%d\n",
6192                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6193                         }
6194                 }
6195         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6196 }
6197
6198 /*
6199  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6200  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6201  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6202  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6203  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6204  */
6205 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6206 {
6207         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6208         unsigned long flags;
6209
6210         local_irq_save(flags);
6211         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6212         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6213         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6214         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6215         local_irq_restore(flags);
6216 }
6217
6218 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6219 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6220 {
6221         struct task_struct *p, *t;
6222
6223         read_lock(&tasklist_lock);
6224
6225         do_each_thread(t, p) {
6226                 if (p == current)
6227                         continue;
6228
6229                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6230                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6231         } while_each_thread(t, p);
6232
6233         read_unlock(&tasklist_lock);
6234 }
6235
6236 /*
6237  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6238  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6239  * Used by CPU offline code.
6240  */
6241 void sched_idle_next(void)
6242 {
6243         int this_cpu = smp_processor_id();
6244         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6245         struct task_struct *p = rq->idle;
6246         unsigned long flags;
6247
6248         /* cpu has to be offline */
6249         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6250
6251         /*
6252          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6253          * and interrupts disabled on the current cpu.
6254          */
6255         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6256
6257         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6258
6259         update_rq_clock(rq);
6260         activate_task(rq, p, 0);
6261
6262         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6263 }
6264
6265 /*
6266  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6267  * offline.
6268  */
6269 void idle_task_exit(void)
6270 {
6271         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6272
6273         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6274
6275         if (mm != &init_mm)
6276                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6277         mmdrop(mm);
6278 }
6279
6280 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6281 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6282 {
6283         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6284
6285         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6286         BUG_ON(!p->exit_state);
6287
6288         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6289         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6290
6291         get_task_struct(p);
6292
6293         /*
6294          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6295          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6296          * fine.
6297          */
6298         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6299         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6300         spin_lock_irq(&rq->lock);
6301
6302         put_task_struct(p);
6303 }
6304
6305 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6306 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6307 {
6308         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6309         struct task_struct *next;
6310
6311         for ( ; ; ) {
6312                 if (!rq->nr_running)
6313                         break;
6314                 update_rq_clock(rq);
6315                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6316                 if (!next)
6317                         break;
6318                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6319
6320         }
6321 }
6322 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6323
6324 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6325
6326 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6327         {
6328                 .procname       = "sched_domain",
6329                 .mode           = 0555,
6330         },
6331         {0, },
6332 };
6333
6334 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6335         {
6336                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6337                 .procname       = "kernel",
6338                 .mode           = 0555,
6339                 .child          = sd_ctl_dir,
6340         },
6341         {0, },
6342 };
6343
6344 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6345 {
6346         struct ctl_table *entry =
6347                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6348
6349         return entry;
6350 }
6351
6352 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6353 {
6354         struct ctl_table *entry;
6355
6356         /*
6357          * In the intermediate directories, both the child directory and
6358          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6359          * will always be set. In the lowest directory the names are
6360          * static strings and all have proc handlers.
6361          */
6362         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6363                 if (entry->child)
6364                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6365                 if (entry->proc_handler == NULL)
6366                         kfree(entry->procname);
6367         }
6368
6369         kfree(*tablep);
6370         *tablep = NULL;
6371 }
6372
6373 static void
6374 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6375                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6376                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6377 {
6378         entry->procname = procname;
6379         entry->data = data;
6380         entry->maxlen = maxlen;
6381         entry->mode = mode;
6382         entry->proc_handler = proc_handler;
6383 }
6384
6385 static struct ctl_table *
6386 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6387 {
6388         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6389
6390         if (table == NULL)
6391                 return NULL;
6392
6393         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6394                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6395         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6396                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6397         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6398                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6399         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6400                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6401         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6402                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6403         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6404                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6405         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6406                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6407         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6408                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6409         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6410                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6411         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6412                 &sd->cache_nice_tries,
6413                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6414         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6415                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6416         /* &table[11] is terminator */
6417
6418         return table;
6419 }
6420
6421 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6422 {
6423         struct ctl_table *entry, *table;
6424         struct sched_domain *sd;
6425         int domain_num = 0, i;
6426         char buf[32];
6427
6428         for_each_domain(cpu, sd)
6429                 domain_num++;
6430         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6431         if (table == NULL)
6432                 return NULL;
6433
6434         i = 0;
6435         for_each_domain(cpu, sd) {
6436                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6437                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6438                 entry->mode = 0555;
6439                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6440                 entry++;
6441                 i++;
6442         }
6443         return table;
6444 }
6445
6446 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6447 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6448 {
6449         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6450         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6451         char buf[32];
6452
6453         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6454         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6455
6456         if (entry == NULL)
6457                 return;
6458
6459         for_each_online_cpu(i) {
6460                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6461                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6462                 entry->mode = 0555;
6463                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6464                 entry++;
6465         }
6466
6467         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6468         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6469 }
6470
6471 /* may be called multiple times per register */
6472 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6473 {
6474         if (sd_sysctl_header)
6475                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6476         sd_sysctl_header = NULL;
6477         if (sd_ctl_dir[0].child)
6478                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6479 }
6480 #else
6481 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6482 {
6483 }
6484 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6485 {
6486 }
6487 #endif
6488
6489 /*
6490  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6491  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6492  */
6493 static int __cpuinit
6494 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6495 {
6496         struct task_struct *p;
6497         int cpu = (long)hcpu;
6498         unsigned long flags;
6499         struct rq *rq;
6500
6501         switch (action) {
6502
6503         case CPU_UP_PREPARE:
6504         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6505                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6506                 if (IS_ERR(p))
6507                         return NOTIFY_BAD;
6508                 kthread_bind(p, cpu);
6509                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6510                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6511                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6512                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6513                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6514                 break;
6515
6516         case CPU_ONLINE:
6517         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6518                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6519                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6520
6521                 /* Update our root-domain */
6522                 rq = cpu_rq(cpu);
6523                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6524                 if (rq->rd) {
6525                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6526                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6527                 }
6528                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6529                 break;
6530
6531 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6532         case CPU_UP_CANCELED:
6533         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6534                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6535                         break;
6536                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6537                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6538                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6539                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6540                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6541                 break;
6542
6543         case CPU_DEAD:
6544         case CPU_DEAD_FROZEN:
6545                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6546                 migrate_live_tasks(cpu);
6547                 rq = cpu_rq(cpu);
6548                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6549                 rq->migration_thread = NULL;
6550                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6551                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6552                 update_rq_clock(rq);
6553                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6554                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6555                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6556                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6557                 migrate_dead_tasks(cpu);
6558                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6559                 cpuset_unlock();
6560                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6561                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6562
6563                 /*
6564                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6565                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6566                  * the requestors.
6567                  */
6568                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6569                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6570                         struct migration_req *req;
6571
6572                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6573                                          struct migration_req, list);
6574                         list_del_init(&req->list);
6575                         complete(&req->done);
6576                 }
6577                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6578                 break;
6579
6580         case CPU_DYING:
6581         case CPU_DYING_FROZEN:
6582                 /* Update our root-domain */
6583                 rq = cpu_rq(cpu);
6584                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6585                 if (rq->rd) {
6586                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6587                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6588                 }
6589                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6590                 break;
6591 #endif
6592         }
6593         return NOTIFY_OK;
6594 }
6595
6596 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6597  * happens before everything else.
6598  */
6599 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6600         .notifier_call = migration_call,
6601         .priority = 10
6602 };
6603
6604 void __init migration_init(void)
6605 {
6606         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6607         int err;
6608
6609         /* Start one for the boot CPU: */
6610         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6611         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6612         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6613         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6614 }
6615 #endif
6616
6617 #ifdef CONFIG_SMP
6618
6619 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6620
6621 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6622                                   cpumask_t *groupmask)
6623 {
6624         struct sched_group *group = sd->groups;
6625         char str[256];
6626
6627         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6628         cpus_clear(*groupmask);
6629
6630         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6631
6632         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6633                 printk("does not load-balance\n");
6634                 if (sd->parent)
6635                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6636                                         " has parent");
6637                 return -1;
6638         }
6639
6640         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6641
6642         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6643                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6644                                 "CPU%d\n", cpu);
6645         }
6646         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6647                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6648                                 " CPU%d\n", cpu);
6649         }
6650
6651         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6652         do {
6653                 if (!group) {
6654                         printk("\n");
6655                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6656                         break;
6657                 }
6658
6659                 if (!group->__cpu_power) {
6660                         printk(KERN_CONT "\n");
6661                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6662                                         "set\n");
6663                         break;
6664                 }
6665
6666                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6667                         printk(KERN_CONT "\n");
6668                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6669                         break;
6670                 }
6671
6672                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6673                         printk(KERN_CONT "\n");
6674                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6675                         break;
6676                 }
6677
6678                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6679
6680                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6681                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6682
6683                 group = group->next;
6684         } while (group != sd->groups);
6685         printk(KERN_CONT "\n");
6686
6687         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6688                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6689
6690         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6691                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6692                         "of domain->span\n");
6693         return 0;
6694 }
6695
6696 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6697 {
6698         cpumask_t *groupmask;
6699         int level = 0;
6700
6701         if (!sd) {
6702                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6703                 return;
6704         }
6705
6706         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6707
6708         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6709         if (!groupmask) {
6710                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6711                 return;
6712         }
6713
6714         for (;;) {
6715                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6716                         break;
6717                 level++;
6718                 sd = sd->parent;
6719                 if (!sd)
6720                         break;
6721         }
6722         kfree(groupmask);
6723 }
6724 #else
6725 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6726 #endif
6727
6728 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6729 {
6730         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6731                 return 1;
6732
6733         /* Following flags need at least 2 groups */
6734         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6735                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6736                          SD_BALANCE_FORK |
6737                          SD_BALANCE_EXEC |
6738                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6739                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6740                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6741                         return 0;
6742         }
6743
6744         /* Following flags don't use groups */
6745         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6746                          SD_WAKE_AFFINE |
6747                          SD_WAKE_BALANCE))
6748                 return 0;
6749
6750         return 1;
6751 }
6752
6753 static int
6754 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6755 {
6756         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6757
6758         if (sd_degenerate(parent))
6759                 return 1;
6760
6761         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6762                 return 0;
6763
6764         /* Does parent contain flags not in child? */
6765         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6766         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6767                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6768         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6769         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6770                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6771                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6772                                 SD_BALANCE_FORK |
6773                                 SD_BALANCE_EXEC |
6774                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6775                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6776         }
6777         if (~cflags & pflags)
6778                 return 0;
6779
6780         return 1;
6781 }
6782
6783 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6784 {
6785         unsigned long flags;
6786         const struct sched_class *class;
6787
6788         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6789
6790         if (rq->rd) {
6791                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6792
6793                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6794                         if (class->leave_domain)
6795                                 class->leave_domain(rq);
6796                 }
6797
6798                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6799                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6800
6801                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6802                         kfree(old_rd);
6803         }
6804
6805         atomic_inc(&rd->refcount);
6806         rq->rd = rd;
6807
6808         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6809         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6810                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6811
6812         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6813                 if (class->join_domain)
6814                         class->join_domain(rq);
6815         }
6816
6817         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6818 }
6819
6820 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6821 {
6822         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6823
6824         cpus_clear(rd->span);
6825         cpus_clear(rd->online);
6826 }
6827
6828 static void init_defrootdomain(void)
6829 {
6830         init_rootdomain(&def_root_domain);
6831         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6832 }
6833
6834 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6835 {
6836         struct root_domain *rd;
6837
6838         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6839         if (!rd)
6840                 return NULL;
6841
6842         init_rootdomain(rd);