558e5f284269bfd59a23008ad4906b51269047b2
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 #ifdef CONFIG_SMP
122 /*
123  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
124  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
125  */
126 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
127 {
128         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
129 }
130
131 /*
132  * Each time a sched group cpu_power is changed,
133  * we must compute its reciprocal value
134  */
135 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
136 {
137         sg->__cpu_power += val;
138         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
139 }
140 #endif
141
142 static inline int rt_policy(int policy)
143 {
144         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
145                 return 1;
146         return 0;
147 }
148
149 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
150 {
151         return rt_policy(p->policy);
152 }
153
154 /*
155  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
156  */
157 struct rt_prio_array {
158         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
159         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
160 };
161
162 struct rt_bandwidth {
163         /* nests inside the rq lock: */
164         spinlock_t              rt_runtime_lock;
165         ktime_t                 rt_period;
166         u64                     rt_runtime;
167         struct hrtimer          rt_period_timer;
168 };
169
170 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
171
172 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
173
174 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
175 {
176         struct rt_bandwidth *rt_b =
177                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
178         ktime_t now;
179         int overrun;
180         int idle = 0;
181
182         for (;;) {
183                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
184                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
185
186                 if (!overrun)
187                         break;
188
189                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
190         }
191
192         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
193 }
194
195 static
196 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
197 {
198         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
199         rt_b->rt_runtime = runtime;
200
201         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
202
203         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
204                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
205         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
206         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
207 }
208
209 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
210 {
211         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
232                                 HRTIMER_MODE_ABS);
233         }
234         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
235 }
236
237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
238 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
239 {
240         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
241 }
242 #endif
243
244 /*
245  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
246  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
247  */
248 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
249
250 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
251
252 #include <linux/cgroup.h>
253
254 struct cfs_rq;
255
256 static LIST_HEAD(task_groups);
257
258 /* task group related information */
259 struct task_group {
260 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
261         struct cgroup_subsys_state css;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
265         /* schedulable entities of this group on each cpu */
266         struct sched_entity **se;
267         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
268         struct cfs_rq **cfs_rq;
269         unsigned long shares;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
273         struct sched_rt_entity **rt_se;
274         struct rt_rq **rt_rq;
275
276         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
277 #endif
278
279         struct rcu_head rcu;
280         struct list_head list;
281
282         struct task_group *parent;
283         struct list_head siblings;
284         struct list_head children;
285 };
286
287 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
288
289 /*
290  * Root task group.
291  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
292  *      be a child to this group.
293  */
294 struct task_group root_task_group;
295
296 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
297 /* Default task group's sched entity on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
299 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
300 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
302
303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
305 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
306 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
307 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
308 #define root_task_group init_task_group
309 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
310
311 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
312  * a task group's cpu shares.
313  */
314 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
315
316 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
317 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
319 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
320 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
321 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
322
323 /*
324  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
325  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
326  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
327  * too large, so as the shares value of a task group.
328  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
329  *  limitation from this.)
330  */
331 #define MIN_SHARES      2
332 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
333
334 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
335 #endif
336
337 /* Default task group.
338  *      Every task in system belong to this group at bootup.
339  */
340 struct task_group init_task_group;
341
342 /* return group to which a task belongs */
343 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
344 {
345         struct task_group *tg;
346
347 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
348         tg = p->user->tg;
349 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
350         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
351                                 struct task_group, css);
352 #else
353         tg = &init_task_group;
354 #endif
355         return tg;
356 }
357
358 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
359 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
360 {
361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
362         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
363         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
364 #endif
365
366 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
367         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
368         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
369 #endif
370 }
371
372 #else
373
374 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         return NULL;
378 }
379
380 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
381
382 /* CFS-related fields in a runqueue */
383 struct cfs_rq {
384         struct load_weight load;
385         unsigned long nr_running;
386
387         u64 exec_clock;
388         u64 min_vruntime;
389
390         struct rb_root tasks_timeline;
391         struct rb_node *rb_leftmost;
392
393         struct list_head tasks;
394         struct list_head *balance_iterator;
395
396         /*
397          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
398          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
399          */
400         struct sched_entity *curr, *next, *last;
401
402         unsigned int nr_spread_over;
403
404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
405         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
406
407         /*
408          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
409          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
410          * (like users, containers etc.)
411          *
412          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
413          * list is used during load balance.
414          */
415         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
416         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419         /*
420          * the part of load.weight contributed by tasks
421          */
422         unsigned long task_weight;
423
424         /*
425          *   h_load = weight * f(tg)
426          *
427          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
428          * this group.
429          */
430         unsigned long h_load;
431
432         /*
433          * this cpu's part of tg->shares
434          */
435         unsigned long shares;
436
437         /*
438          * load.weight at the time we set shares
439          */
440         unsigned long rq_weight;
441 #endif
442 #endif
443 };
444
445 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
446 struct rt_rq {
447         struct rt_prio_array active;
448         unsigned long rt_nr_running;
449 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
450         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
451 #endif
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         unsigned long rt_nr_migratory;
454         int overloaded;
455 #endif
456         int rt_throttled;
457         u64 rt_time;
458         u64 rt_runtime;
459         /* Nests inside the rq lock: */
460         spinlock_t rt_runtime_lock;
461
462 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
463         unsigned long rt_nr_boosted;
464
465         struct rq *rq;
466         struct list_head leaf_rt_rq_list;
467         struct task_group *tg;
468         struct sched_rt_entity *rt_se;
469 #endif
470 };
471
472 #ifdef CONFIG_SMP
473
474 /*
475  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
476  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
477  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
478  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
479  * object.
480  *
481  */
482 struct root_domain {
483         atomic_t refcount;
484         cpumask_t span;
485         cpumask_t online;
486
487         /*
488          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
489          * one runnable RT task.
490          */
491         cpumask_t rto_mask;
492         atomic_t rto_count;
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         struct cpupri cpupri;
495 #endif
496 };
497
498 /*
499  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
500  * members (mimicking the global state we have today).
501  */
502 static struct root_domain def_root_domain;
503
504 #endif
505
506 /*
507  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
508  *
509  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
510  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
511  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
512  */
513 struct rq {
514         /* runqueue lock: */
515         spinlock_t lock;
516
517         /*
518          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
519          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
520          */
521         unsigned long nr_running;
522         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
523         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
524         unsigned char idle_at_tick;
525 #ifdef CONFIG_NO_HZ
526         unsigned long last_tick_seen;
527         unsigned char in_nohz_recently;
528 #endif
529         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
530         struct load_weight load;
531         unsigned long nr_load_updates;
532         u64 nr_switches;
533
534         struct cfs_rq cfs;
535         struct rt_rq rt;
536
537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
538         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
539         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
540 #endif
541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
542         struct list_head leaf_rt_rq_list;
543 #endif
544
545         /*
546          * This is part of a global counter where only the total sum
547          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
548          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
549          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
550          */
551         unsigned long nr_uninterruptible;
552
553         struct task_struct *curr, *idle;
554         unsigned long next_balance;
555         struct mm_struct *prev_mm;
556
557         u64 clock;
558
559         atomic_t nr_iowait;
560
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         struct root_domain *rd;
563         struct sched_domain *sd;
564
565         /* For active balancing */
566         int active_balance;
567         int push_cpu;
568         /* cpu of this runqueue: */
569         int cpu;
570         int online;
571
572         unsigned long avg_load_per_task;
573
574         struct task_struct *migration_thread;
575         struct list_head migration_queue;
576 #endif
577
578 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
579 #ifdef CONFIG_SMP
580         int hrtick_csd_pending;
581         struct call_single_data hrtick_csd;
582 #endif
583         struct hrtimer hrtick_timer;
584 #endif
585
586 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
587         /* latency stats */
588         struct sched_info rq_sched_info;
589
590         /* sys_sched_yield() stats */
591         unsigned int yld_exp_empty;
592         unsigned int yld_act_empty;
593         unsigned int yld_both_empty;
594         unsigned int yld_count;
595
596         /* schedule() stats */
597         unsigned int sched_switch;
598         unsigned int sched_count;
599         unsigned int sched_goidle;
600
601         /* try_to_wake_up() stats */
602         unsigned int ttwu_count;
603         unsigned int ttwu_local;
604
605         /* BKL stats */
606         unsigned int bkl_count;
607 #endif
608 };
609
610 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
611
612 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
613 {
614         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
615 }
616
617 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
618 {
619 #ifdef CONFIG_SMP
620         return rq->cpu;
621 #else
622         return 0;
623 #endif
624 }
625
626 /*
627  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
628  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
629  *
630  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
631  * preempt-disabled sections.
632  */
633 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
634         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
635
636 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
637 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
638 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
639 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
640
641 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
644 }
645
646 /*
647  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
648  */
649 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
650 # define const_debug __read_mostly
651 #else
652 # define const_debug static const
653 #endif
654
655 /**
656  * runqueue_is_locked
657  *
658  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
659  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
660  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
661  */
662 int runqueue_is_locked(void)
663 {
664         int cpu = get_cpu();
665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
666         int ret;
667
668         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
669         put_cpu();
670         return ret;
671 }
672
673 /*
674  * Debugging: various feature bits
675  */
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         __SCHED_FEAT_##name ,
679
680 enum {
681 #include "sched_features.h"
682 };
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
688
689 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
690 #include "sched_features.h"
691         0;
692
693 #undef SCHED_FEAT
694
695 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         #name ,
698
699 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
700 #include "sched_features.h"
701         NULL
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
707 {
708         filp->private_data = inode->i_private;
709         return 0;
710 }
711
712 static ssize_t
713 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
714                 size_t cnt, loff_t *ppos)
715 {
716         char *buf;
717         int r = 0;
718         int len = 0;
719         int i;
720
721         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
722                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
723                 len += 4;
724         }
725
726         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
727         if (!buf)
728                 return -ENOMEM;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
732                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
733                 else
734                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
735         }
736
737         r += sprintf(buf + r, "\n");
738         WARN_ON(r >= len + 2);
739
740         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
741
742         kfree(buf);
743
744         return r;
745 }
746
747 static ssize_t
748 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
749                 size_t cnt, loff_t *ppos)
750 {
751         char buf[64];
752         char *cmp = buf;
753         int neg = 0;
754         int i;
755
756         if (cnt > 63)
757                 cnt = 63;
758
759         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
760                 return -EFAULT;
761
762         buf[cnt] = 0;
763
764         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
765                 neg = 1;
766                 cmp += 3;
767         }
768
769         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
770                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
771
772                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
773                         if (neg)
774                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
775                         else
776                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
777                         break;
778                 }
779         }
780
781         if (!sched_feat_names[i])
782                 return -EINVAL;
783
784         filp->f_pos += cnt;
785
786         return cnt;
787 }
788
789 static struct file_operations sched_feat_fops = {
790         .open   = sched_feat_open,
791         .read   = sched_feat_read,
792         .write  = sched_feat_write,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819
820 /*
821  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
822  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
823  * default: 4
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
826
827 /*
828  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
829  * default: 1s
830  */
831 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
832
833 static __read_mostly int scheduler_running;
834
835 /*
836  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
837  * default: 0.95s
838  */
839 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
840
841 static inline u64 global_rt_period(void)
842 {
843         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
844 }
845
846 static inline u64 global_rt_runtime(void)
847 {
848         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
849                 return RUNTIME_INF;
850
851         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
852 }
853
854 #ifndef prepare_arch_switch
855 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
856 #endif
857 #ifndef finish_arch_switch
858 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
859 #endif
860
861 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863         return rq->curr == p;
864 }
865
866 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
867 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         return task_current(rq, p);
870 }
871
872 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
873 {
874 }
875
876 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
877 {
878 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
879         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
880         rq->lock.owner = current;
881 #endif
882         /*
883          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
884          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
885          * prev into current:
886          */
887         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
888
889         spin_unlock_irq(&rq->lock);
890 }
891
892 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
893 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
894 {
895 #ifdef CONFIG_SMP
896         return p->oncpu;
897 #else
898         return task_current(rq, p);
899 #endif
900 }
901
902 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         /*
906          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
907          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
908          * here.
909          */
910         next->oncpu = 1;
911 #endif
912 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
913         spin_unlock_irq(&rq->lock);
914 #else
915         spin_unlock(&rq->lock);
916 #endif
917 }
918
919 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
920 {
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         /*
923          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
924          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
925          * finished.
926          */
927         smp_wmb();
928         prev->oncpu = 0;
929 #endif
930 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
931         local_irq_enable();
932 #endif
933 }
934 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
935
936 /*
937  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
938  * Must be called interrupts disabled.
939  */
940 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         for (;;) {
944                 struct rq *rq = task_rq(p);
945                 spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
954  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
955  * explicitly disabling preemption.
956  */
957 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 local_irq_save(*flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
973 {
974         struct rq *rq = task_rq(p);
975
976         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
977         spin_unlock_wait(&rq->lock);
978 }
979
980 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
981         __releases(rq->lock)
982 {
983         spin_unlock(&rq->lock);
984 }
985
986 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
987         __releases(rq->lock)
988 {
989         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
990 }
991
992 /*
993  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
994  */
995 static struct rq *this_rq_lock(void)
996         __acquires(rq->lock)
997 {
998         struct rq *rq;
999
1000         local_irq_disable();
1001         rq = this_rq();
1002         spin_lock(&rq->lock);
1003
1004         return rq;
1005 }
1006
1007 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1008 /*
1009  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1010  *
1011  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1012  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1013  * reschedule event.
1014  *
1015  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1016  * rq->lock.
1017  */
1018
1019 /*
1020  * Use hrtick when:
1021  *  - enabled by features
1022  *  - hrtimer is actually high res
1023  */
1024 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1025 {
1026         if (!sched_feat(HRTICK))
1027                 return 0;
1028         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1029                 return 0;
1030         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1031 }
1032
1033 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1036                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * High-resolution timer tick.
1041  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1042  */
1043 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1044 {
1045         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1046
1047         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1048
1049         spin_lock(&rq->lock);
1050         update_rq_clock(rq);
1051         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1052         spin_unlock(&rq->lock);
1053
1054         return HRTIMER_NORESTART;
1055 }
1056
1057 #ifdef CONFIG_SMP
1058 /*
1059  * called from hardirq (IPI) context
1060  */
1061 static void __hrtick_start(void *arg)
1062 {
1063         struct rq *rq = arg;
1064
1065         spin_lock(&rq->lock);
1066         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1067         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1068         spin_unlock(&rq->lock);
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Called to set the hrtick timer state.
1073  *
1074  * called with rq->lock held and irqs disabled
1075  */
1076 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1077 {
1078         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1079         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1080
1081         hrtimer_set_expires(timer, time);
1082
1083         if (rq == this_rq()) {
1084                 hrtimer_restart(timer);
1085         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1086                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1087                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1088         }
1089 }
1090
1091 static int
1092 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1093 {
1094         int cpu = (int)(long)hcpu;
1095
1096         switch (action) {
1097         case CPU_UP_CANCELED:
1098         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1099         case CPU_DOWN_PREPARE:
1100         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1101         case CPU_DEAD:
1102         case CPU_DEAD_FROZEN:
1103                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1104                 return NOTIFY_OK;
1105         }
1106
1107         return NOTIFY_DONE;
1108 }
1109
1110 static __init void init_hrtick(void)
1111 {
1112         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1113 }
1114 #else
1115 /*
1116  * Called to set the hrtick timer state.
1117  *
1118  * called with rq->lock held and irqs disabled
1119  */
1120 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1121 {
1122         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1123 }
1124
1125 static inline void init_hrtick(void)
1126 {
1127 }
1128 #endif /* CONFIG_SMP */
1129
1130 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1131 {
1132 #ifdef CONFIG_SMP
1133         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1134
1135         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1136         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1137         rq->hrtick_csd.info = rq;
1138 #endif
1139
1140         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1141         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1142         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1143 }
1144 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1145 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1146 {
1147 }
1148
1149 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_hrtick(void)
1154 {
1155 }
1156 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1157
1158 /*
1159  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1160  *
1161  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1162  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1163  * the target CPU.
1164  */
1165 #ifdef CONFIG_SMP
1166
1167 #ifndef tsk_is_polling
1168 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1169 #endif
1170
1171 static void resched_task(struct task_struct *p)
1172 {
1173         int cpu;
1174
1175         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1176
1177         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1178                 return;
1179
1180         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1181
1182         cpu = task_cpu(p);
1183         if (cpu == smp_processor_id())
1184                 return;
1185
1186         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1187         smp_mb();
1188         if (!tsk_is_polling(p))
1189                 smp_send_reschedule(cpu);
1190 }
1191
1192 static void resched_cpu(int cpu)
1193 {
1194         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1195         unsigned long flags;
1196
1197         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1198                 return;
1199         resched_task(cpu_curr(cpu));
1200         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1201 }
1202
1203 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1204 /*
1205  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1206  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1207  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1208  * idle system the next event might even be infinite time into the
1209  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1210  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1211  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1212  * wheel for the next timer event.
1213  */
1214 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1215 {
1216         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1217
1218         if (cpu == smp_processor_id())
1219                 return;
1220
1221         /*
1222          * This is safe, as this function is called with the timer
1223          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1224          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1225          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1226          * timer into account automatically.
1227          */
1228         if (rq->curr != rq->idle)
1229                 return;
1230
1231         /*
1232          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1233          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1234          * idle task through an additional NOOP schedule()
1235          */
1236         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1237
1238         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1239         smp_mb();
1240         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1241                 smp_send_reschedule(cpu);
1242 }
1243 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1244
1245 #else /* !CONFIG_SMP */
1246 static void resched_task(struct task_struct *p)
1247 {
1248         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1249         set_tsk_need_resched(p);
1250 }
1251 #endif /* CONFIG_SMP */
1252
1253 #if BITS_PER_LONG == 32
1254 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1255 #else
1256 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1257 #endif
1258
1259 #define WMULT_SHIFT     32
1260
1261 /*
1262  * Shift right and round:
1263  */
1264 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1265
1266 /*
1267  * delta *= weight / lw
1268  */
1269 static unsigned long
1270 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1271                 struct load_weight *lw)
1272 {
1273         u64 tmp;
1274
1275         if (!lw->inv_weight) {
1276                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1277                         lw->inv_weight = 1;
1278                 else
1279                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1280                                 / (lw->weight+1);
1281         }
1282
1283         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1284         /*
1285          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1286          */
1287         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1288                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1289                         WMULT_SHIFT/2);
1290         else
1291                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1292
1293         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1294 }
1295
1296 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1297 {
1298         lw->weight += inc;
1299         lw->inv_weight = 0;
1300 }
1301
1302 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1303 {
1304         lw->weight -= dec;
1305         lw->inv_weight = 0;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1310  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1311  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1312  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1313  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1314  * slice expiry etc.
1315  */
1316
1317 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1318 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1319
1320 /*
1321  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1322  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1323  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1324  * that remained on nice 0.
1325  *
1326  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1327  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1328  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1329  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1330  * the relative distance between them is ~25%.)
1331  */
1332 static const int prio_to_weight[40] = {
1333  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1334  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1335  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1336  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1337  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1338  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1339  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1340  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1341 };
1342
1343 /*
1344  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1345  *
1346  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1347  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1348  * into multiplications:
1349  */
1350 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1351  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1352  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1353  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1354  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1355  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1356  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1357  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1358  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1359 };
1360
1361 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1362
1363 /*
1364  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1365  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1366  * structures to the load-balancing proper:
1367  */
1368 struct rq_iterator {
1369         void *arg;
1370         struct task_struct *(*start)(void *);
1371         struct task_struct *(*next)(void *);
1372 };
1373
1374 #ifdef CONFIG_SMP
1375 static unsigned long
1376 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1377               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1378               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1379               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1380
1381 static int
1382 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1383                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1384                    struct rq_iterator *iterator);
1385 #endif
1386
1387 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1388 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1389 #else
1390 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1391 #endif
1392
1393 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1394 {
1395         update_load_add(&rq->load, load);
1396 }
1397
1398 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1399 {
1400         update_load_sub(&rq->load, load);
1401 }
1402
1403 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1404 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1405
1406 /*
1407  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1408  * leaving it for the final time.
1409  */
1410 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1411 {
1412         struct task_group *parent, *child;
1413         int ret;
1414
1415         rcu_read_lock();
1416         parent = &root_task_group;
1417 down:
1418         ret = (*down)(parent, data);
1419         if (ret)
1420                 goto out_unlock;
1421         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1422                 parent = child;
1423                 goto down;
1424
1425 up:
1426                 continue;
1427         }
1428         ret = (*up)(parent, data);
1429         if (ret)
1430                 goto out_unlock;
1431
1432         child = parent;
1433         parent = parent->parent;
1434         if (parent)
1435                 goto up;
1436 out_unlock:
1437         rcu_read_unlock();
1438
1439         return ret;
1440 }
1441
1442 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1443 {
1444         return 0;
1445 }
1446 #endif
1447
1448 #ifdef CONFIG_SMP
1449 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1450 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1451 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1452
1453 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1454 {
1455         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1456
1457         if (rq->nr_running)
1458                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1459         else
1460                 rq->avg_load_per_task = 0;
1461
1462         return rq->avg_load_per_task;
1463 }
1464
1465 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1466
1467 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1468
1469 /*
1470  * Calculate and set the cpu's group shares.
1471  */
1472 static void
1473 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1474                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1475 {
1476         int boost = 0;
1477         unsigned long shares;
1478         unsigned long rq_weight;
1479
1480         if (!tg->se[cpu])
1481                 return;
1482
1483         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1484
1485         /*
1486          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1487          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1488          * get delayed by group starvation.
1489          */
1490         if (!rq_weight) {
1491                 boost = 1;
1492                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1493         }
1494
1495         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1496                 rq_weight = sd_rq_weight;
1497
1498         /*
1499          *           \Sum shares * rq_weight
1500          * shares =  -----------------------
1501          *               \Sum rq_weight
1502          *
1503          */
1504         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1505         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1506
1507         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1508                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1509                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1510                 unsigned long flags;
1511
1512                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1513                 /*
1514                  * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1515                  */
1516                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1517                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1518
1519                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1520                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1521         }
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1526  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1527  * parent group depends on the shares of its child groups.
1528  */
1529 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1530 {
1531         unsigned long rq_weight = 0;
1532         unsigned long shares = 0;
1533         struct sched_domain *sd = data;
1534         int i;
1535
1536         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1537                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1538                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1539         }
1540
1541         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1542                 shares = tg->shares;
1543
1544         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1545                 shares = tg->shares;
1546
1547         if (!rq_weight)
1548                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1549
1550         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1551                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1552
1553         return 0;
1554 }
1555
1556 /*
1557  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1558  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1559  * group is a fraction of its parents load.
1560  */
1561 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1562 {
1563         unsigned long load;
1564         long cpu = (long)data;
1565
1566         if (!tg->parent) {
1567                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1568         } else {
1569                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1570                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1571                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1572         }
1573
1574         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1575
1576         return 0;
1577 }
1578
1579 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1580 {
1581         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1582         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1583
1584         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1585                 sd->last_update = now;
1586                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1587         }
1588 }
1589
1590 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1591 {
1592         spin_unlock(&rq->lock);
1593         update_shares(sd);
1594         spin_lock(&rq->lock);
1595 }
1596
1597 static void update_h_load(long cpu)
1598 {
1599         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1600 }
1601
1602 #else
1603
1604 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1605 {
1606 }
1607
1608 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1609 {
1610 }
1611
1612 #endif
1613
1614 #endif
1615
1616 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1617 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1618 {
1619 #ifdef CONFIG_SMP
1620         cfs_rq->shares = shares;
1621 #endif
1622 }
1623 #endif
1624
1625 #include "sched_stats.h"
1626 #include "sched_idletask.c"
1627 #include "sched_fair.c"
1628 #include "sched_rt.c"
1629 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1630 # include "sched_debug.c"
1631 #endif
1632
1633 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1634 #define for_each_class(class) \
1635    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1636
1637 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1638 {
1639         rq->nr_running++;
1640 }
1641
1642 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1643 {
1644         rq->nr_running--;
1645 }
1646
1647 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1648 {
1649         if (task_has_rt_policy(p)) {
1650                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1651                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1652                 return;
1653         }
1654
1655         /*
1656          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1657          */
1658         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1659                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1660                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1661                 return;
1662         }
1663
1664         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1665         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1666 }
1667
1668 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1669 {
1670         s64 diff = sample - *avg;
1671         *avg += diff >> 3;
1672 }
1673
1674 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1675 {
1676         sched_info_queued(p);
1677         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1678         p->se.on_rq = 1;
1679 }
1680
1681 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1682 {
1683         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1684                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1685                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1686                 p->se.last_wakeup = 0;
1687         }
1688
1689         sched_info_dequeued(p);
1690         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1691         p->se.on_rq = 0;
1692 }
1693
1694 /*
1695  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1696  */
1697 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1698 {
1699         return p->static_prio;
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1704  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1705  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1706  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1707  * estimator recalculates.
1708  */
1709 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1710 {
1711         int prio;
1712
1713         if (task_has_rt_policy(p))
1714                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1715         else
1716                 prio = __normal_prio(p);
1717         return prio;
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1722  * taken into account by the scheduler. This value might
1723  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1724  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1725  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1726  */
1727 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1728 {
1729         p->normal_prio = normal_prio(p);
1730         /*
1731          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1732          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1733          * to the normal priority:
1734          */
1735         if (!rt_prio(p->prio))
1736                 return p->normal_prio;
1737         return p->prio;
1738 }
1739
1740 /*
1741  * activate_task - move a task to the runqueue.
1742  */
1743 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1744 {
1745         if (task_contributes_to_load(p))
1746                 rq->nr_uninterruptible--;
1747
1748         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1749         inc_nr_running(rq);
1750 }
1751
1752 /*
1753  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1754  */
1755 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1756 {
1757         if (task_contributes_to_load(p))
1758                 rq->nr_uninterruptible++;
1759
1760         dequeue_task(rq, p, sleep);
1761         dec_nr_running(rq);
1762 }
1763
1764 /**
1765  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1766  * @p: the task in question.
1767  */
1768 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1769 {
1770         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1771 }
1772
1773 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1774 {
1775         set_task_rq(p, cpu);
1776 #ifdef CONFIG_SMP
1777         /*
1778          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1779          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1780          * per-task data have been completed by this moment.
1781          */
1782         smp_wmb();
1783         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1784 #endif
1785 }
1786
1787 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1788                                        const struct sched_class *prev_class,
1789                                        int oldprio, int running)
1790 {
1791         if (prev_class != p->sched_class) {
1792                 if (prev_class->switched_from)
1793                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1794                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1795         } else
1796                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1797 }
1798
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800
1801 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1802 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1803 {
1804         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1805 }
1806
1807 /*
1808  * Is this task likely cache-hot:
1809  */
1810 static int
1811 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1812 {
1813         s64 delta;
1814
1815         /*
1816          * Buddy candidates are cache hot:
1817          */
1818         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1819                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1820                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1821                 return 1;
1822
1823         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1824                 return 0;
1825
1826         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1827                 return 1;
1828         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1829                 return 0;
1830
1831         delta = now - p->se.exec_start;
1832
1833         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1834 }
1835
1836
1837 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1838 {
1839         int old_cpu = task_cpu(p);
1840         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1841         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1842                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1843         u64 clock_offset;
1844
1845         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1846
1847 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1848         if (p->se.wait_start)
1849                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1850         if (p->se.sleep_start)
1851                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1852         if (p->se.block_start)
1853                 p->se.block_start -= clock_offset;
1854         if (old_cpu != new_cpu) {
1855                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1856                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1857                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1858         }
1859 #endif
1860         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1861                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1862
1863         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1864 }
1865
1866 struct migration_req {
1867         struct list_head list;
1868
1869         struct task_struct *task;
1870         int dest_cpu;
1871
1872         struct completion done;
1873 };
1874
1875 /*
1876  * The task's runqueue lock must be held.
1877  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1878  */
1879 static int
1880 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1881 {
1882         struct rq *rq = task_rq(p);
1883
1884         /*
1885          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1886          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1887          */
1888         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1889                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1890                 return 0;
1891         }
1892
1893         init_completion(&req->done);
1894         req->task = p;
1895         req->dest_cpu = dest_cpu;
1896         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1897
1898         return 1;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1903  *
1904  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1905  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1906  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1907  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1908  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1909  * @p has remained unscheduled the whole time.
1910  *
1911  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1912  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1913  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1914  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1915  * waiting to become inactive.
1916  */
1917 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1918 {
1919         unsigned long flags;
1920         int running, on_rq;
1921         unsigned long ncsw;
1922         struct rq *rq;
1923
1924         for (;;) {
1925                 /*
1926                  * We do the initial early heuristics without holding
1927                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1928                  * the runqueue lock when things look like they will
1929                  * work out!
1930                  */
1931                 rq = task_rq(p);
1932
1933                 /*
1934                  * If the task is actively running on another CPU
1935                  * still, just relax and busy-wait without holding
1936                  * any locks.
1937                  *
1938                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1939                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1940                  * But we don't care, since "task_running()" will
1941                  * return false if the runqueue has changed and p
1942                  * is actually now running somewhere else!
1943                  */
1944                 while (task_running(rq, p)) {
1945                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1946                                 return 0;
1947                         cpu_relax();
1948                 }
1949
1950                 /*
1951                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1952                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1953                  * just go back and repeat.
1954                  */
1955                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1956                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1957                 running = task_running(rq, p);
1958                 on_rq = p->se.on_rq;
1959                 ncsw = 0;
1960                 if (!match_state || p->state == match_state)
1961                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1962                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1963
1964                 /*
1965                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1966                  */
1967                 if (unlikely(!ncsw))
1968                         break;
1969
1970                 /*
1971                  * Was it really running after all now that we
1972                  * checked with the proper locks actually held?
1973                  *
1974                  * Oops. Go back and try again..
1975                  */
1976                 if (unlikely(running)) {
1977                         cpu_relax();
1978                         continue;
1979                 }
1980
1981                 /*
1982                  * It's not enough that it's not actively running,
1983                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1984                  * preempted!
1985                  *
1986                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1987                  * running right now), it's preempted, and we should
1988                  * yield - it could be a while.
1989                  */
1990                 if (unlikely(on_rq)) {
1991                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1992                         continue;
1993                 }
1994
1995                 /*
1996                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1997                  * runnable, which means that it will never become
1998                  * running in the future either. We're all done!
1999                  */
2000                 break;
2001         }
2002
2003         return ncsw;
2004 }
2005
2006 /***
2007  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2008  * @p: the to-be-kicked thread
2009  *
2010  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2011  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2012  *
2013  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2014  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2015  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2016  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2017  * achieved as well.
2018  */
2019 void kick_process(struct task_struct *p)
2020 {
2021         int cpu;
2022
2023         preempt_disable();
2024         cpu = task_cpu(p);
2025         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2026                 smp_send_reschedule(cpu);
2027         preempt_enable();
2028 }
2029
2030 /*
2031  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2032  * according to the scheduling class and "nice" value.
2033  *
2034  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2035  * balance conservatively.
2036  */
2037 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2038 {
2039         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2040         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2041
2042         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2043                 return total;
2044
2045         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2046 }
2047
2048 /*
2049  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2050  * according to the scheduling class and "nice" value.
2051  */
2052 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2053 {
2054         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2055         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2056
2057         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2058                 return total;
2059
2060         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2061 }
2062
2063 /*
2064  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2065  * domain.
2066  */
2067 static struct sched_group *
2068 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2069 {
2070         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2071         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2072         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2073         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2074
2075         do {
2076                 unsigned long load, avg_load;
2077                 int local_group;
2078                 int i;
2079
2080                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2081                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2082                         continue;
2083
2084                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2085
2086                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2087                 avg_load = 0;
2088
2089                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2090                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2091                         if (local_group)
2092                                 load = source_load(i, load_idx);
2093                         else
2094                                 load = target_load(i, load_idx);
2095
2096                         avg_load += load;
2097                 }
2098
2099                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2100                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2101                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2102
2103                 if (local_group) {
2104                         this_load = avg_load;
2105                         this = group;
2106                 } else if (avg_load < min_load) {
2107                         min_load = avg_load;
2108                         idlest = group;
2109                 }
2110         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2111
2112         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2113                 return NULL;
2114         return idlest;
2115 }
2116
2117 /*
2118  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2119  */
2120 static int
2121 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2122                 cpumask_t *tmp)
2123 {
2124         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2125         int idlest = -1;
2126         int i;
2127
2128         /* Traverse only the allowed CPUs */
2129         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2130
2131         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2132                 load = weighted_cpuload(i);
2133
2134                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2135                         min_load = load;
2136                         idlest = i;
2137                 }
2138         }
2139
2140         return idlest;
2141 }
2142
2143 /*
2144  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2145  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2146  * SD_BALANCE_EXEC.
2147  *
2148  * Balance, ie. select the least loaded group.
2149  *
2150  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2151  *
2152  * preempt must be disabled.
2153  */
2154 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2155 {
2156         struct task_struct *t = current;
2157         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2158
2159         for_each_domain(cpu, tmp) {
2160                 /*
2161                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2162                  */
2163                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2164                         break;
2165                 if (tmp->flags & flag)
2166                         sd = tmp;
2167         }
2168
2169         if (sd)
2170                 update_shares(sd);
2171
2172         while (sd) {
2173                 cpumask_t span, tmpmask;
2174                 struct sched_group *group;
2175                 int new_cpu, weight;
2176
2177                 if (!(sd->flags & flag)) {
2178                         sd = sd->child;
2179                         continue;
2180                 }
2181
2182                 span = sd->span;
2183                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2184                 if (!group) {
2185                         sd = sd->child;
2186                         continue;
2187                 }
2188
2189                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2190                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2191                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2192                         sd = sd->child;
2193                         continue;
2194                 }
2195
2196                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2197                 cpu = new_cpu;
2198                 sd = NULL;
2199                 weight = cpus_weight(span);
2200                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2201                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2202                                 break;
2203                         if (tmp->flags & flag)
2204                                 sd = tmp;
2205                 }
2206                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2207         }
2208
2209         return cpu;
2210 }
2211
2212 #endif /* CONFIG_SMP */
2213
2214 /***
2215  * try_to_wake_up - wake up a thread
2216  * @p: the to-be-woken-up thread
2217  * @state: the mask of task states that can be woken
2218  * @sync: do a synchronous wakeup?
2219  *
2220  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2221  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2222  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2223  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2224  * runnable without the overhead of this.
2225  *
2226  * returns failure only if the task is already active.
2227  */
2228 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2229 {
2230         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2231         unsigned long flags;
2232         long old_state;
2233         struct rq *rq;
2234
2235         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2236                 sync = 0;
2237
2238 #ifdef CONFIG_SMP
2239         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2240                 struct sched_domain *sd;
2241
2242                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2243                 cpu = task_cpu(p);
2244
2245                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2246                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2247                                 update_shares(sd);
2248                                 break;
2249                         }
2250                 }
2251         }
2252 #endif
2253
2254         smp_wmb();
2255         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2256         old_state = p->state;
2257         if (!(old_state & state))
2258                 goto out;
2259
2260         if (p->se.on_rq)
2261                 goto out_running;
2262
2263         cpu = task_cpu(p);
2264         orig_cpu = cpu;
2265         this_cpu = smp_processor_id();
2266
2267 #ifdef CONFIG_SMP
2268         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2269                 goto out_activate;
2270
2271         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2272         if (cpu != orig_cpu) {
2273                 set_task_cpu(p, cpu);
2274                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2275                 /* might preempt at this point */
2276                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2277                 old_state = p->state;
2278                 if (!(old_state & state))
2279                         goto out;
2280                 if (p->se.on_rq)
2281                         goto out_running;
2282
2283                 this_cpu = smp_processor_id();
2284                 cpu = task_cpu(p);
2285         }
2286
2287 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2288         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2289         if (cpu == this_cpu)
2290                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2291         else {
2292                 struct sched_domain *sd;
2293                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2294                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2295                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2296                                 break;
2297                         }
2298                 }
2299         }
2300 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2301
2302 out_activate:
2303 #endif /* CONFIG_SMP */
2304         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2305         if (sync)
2306                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2307         if (orig_cpu != cpu)
2308                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2309         if (cpu == this_cpu)
2310                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2311         else
2312                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2313         update_rq_clock(rq);
2314         activate_task(rq, p, 1);
2315         success = 1;
2316
2317 out_running:
2318         trace_sched_wakeup(rq, p);
2319         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2320
2321         p->state = TASK_RUNNING;
2322 #ifdef CONFIG_SMP
2323         if (p->sched_class->task_wake_up)
2324                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2325 #endif
2326 out:
2327         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2328
2329         task_rq_unlock(rq, &flags);
2330
2331         return success;
2332 }
2333
2334 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2335 {
2336         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2337 }
2338 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2339
2340 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2341 {
2342         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2347  * p is forked by current.
2348  *
2349  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2350  */
2351 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2352 {
2353         p->se.exec_start                = 0;
2354         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2355         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2356         p->se.last_wakeup               = 0;
2357         p->se.avg_overlap               = 0;
2358
2359 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2360         p->se.wait_start                = 0;
2361         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2362         p->se.sleep_start               = 0;
2363         p->se.block_start               = 0;
2364         p->se.sleep_max                 = 0;
2365         p->se.block_max                 = 0;
2366         p->se.exec_max                  = 0;
2367         p->se.slice_max                 = 0;
2368         p->se.wait_max                  = 0;
2369 #endif
2370
2371         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2372         p->se.on_rq = 0;
2373         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2374
2375 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2376         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2377 #endif
2378
2379         /*
2380          * We mark the process as running here, but have not actually
2381          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2382          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2383          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2384          */
2385         p->state = TASK_RUNNING;
2386 }
2387
2388 /*
2389  * fork()/clone()-time setup:
2390  */
2391 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2392 {
2393         int cpu = get_cpu();
2394
2395         __sched_fork(p);
2396
2397 #ifdef CONFIG_SMP
2398         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2399 #endif
2400         set_task_cpu(p, cpu);
2401
2402         /*
2403          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2404          */
2405         p->prio = current->normal_prio;
2406         if (!rt_prio(p->prio))
2407                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2408
2409 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2410         if (likely(sched_info_on()))
2411                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2412 #endif
2413 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2414         p->oncpu = 0;
2415 #endif
2416 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2417         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2418         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2419 #endif
2420         put_cpu();
2421 }
2422
2423 /*
2424  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2425  *
2426  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2427  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2428  * on the runqueue and wakes it.
2429  */
2430 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2431 {
2432         unsigned long flags;
2433         struct rq *rq;
2434
2435         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2436         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2437         update_rq_clock(rq);
2438
2439         p->prio = effective_prio(p);
2440
2441         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2442                 activate_task(rq, p, 0);
2443         } else {
2444                 /*
2445                  * Let the scheduling class do new task startup
2446                  * management (if any):
2447                  */
2448                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2449                 inc_nr_running(rq);
2450         }
2451         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2452         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2453 #ifdef CONFIG_SMP
2454         if (p->sched_class->task_wake_up)
2455                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2456 #endif
2457         task_rq_unlock(rq, &flags);
2458 }
2459
2460 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2461
2462 /**
2463  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2464  * @notifier: notifier struct to register
2465  */
2466 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2467 {
2468         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2469 }
2470 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2471
2472 /**
2473  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2474  * @notifier: notifier struct to unregister
2475  *
2476  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2477  */
2478 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2479 {
2480         hlist_del(&notifier->link);
2481 }
2482 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2483
2484 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2485 {
2486         struct preempt_notifier *notifier;
2487         struct hlist_node *node;
2488
2489         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2490                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2491 }
2492
2493 static void
2494 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2495                                  struct task_struct *next)
2496 {
2497         struct preempt_notifier *notifier;
2498         struct hlist_node *node;
2499
2500         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2501                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2502 }
2503
2504 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2505
2506 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2507 {
2508 }
2509
2510 static void
2511 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2512                                  struct task_struct *next)
2513 {
2514 }
2515
2516 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2517
2518 /**
2519  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2520  * @rq: the runqueue preparing to switch
2521  * @prev: the current task that is being switched out
2522  * @next: the task we are going to switch to.
2523  *
2524  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2525  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2526  * switch.
2527  *
2528  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2529  * hooks.
2530  */
2531 static inline void
2532 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2533                     struct task_struct *next)
2534 {
2535         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2536         prepare_lock_switch(rq, next);
2537         prepare_arch_switch(next);
2538 }
2539
2540 /**
2541  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2542  * @rq: runqueue associated with task-switch
2543  * @prev: the thread we just switched away from.
2544  *
2545  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2546  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2547  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2548  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2549  *
2550  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2551  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2552  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2553  * details.)
2554  */
2555 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2556         __releases(rq->lock)
2557 {
2558         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2559         long prev_state;
2560
2561         rq->prev_mm = NULL;
2562
2563         /*
2564          * A task struct has one reference for the use as "current".
2565          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2566          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2567          * the scheduled task must drop that reference.
2568          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2569          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2570          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2571          * be dropped twice.
2572          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2573          */
2574         prev_state = prev->state;
2575         finish_arch_switch(prev);
2576         finish_lock_switch(rq, prev);
2577 #ifdef CONFIG_SMP
2578         if (current->sched_class->post_schedule)
2579                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2580 #endif
2581
2582         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2583         if (mm)
2584                 mmdrop(mm);
2585         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2586                 /*
2587                  * Remove function-return probe instances associated with this
2588                  * task and put them back on the free list.
2589                  */
2590                 kprobe_flush_task(prev);
2591                 put_task_struct(prev);
2592         }
2593 }
2594
2595 /**
2596  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2597  * @prev: the thread we just switched away from.
2598  */
2599 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2600         __releases(rq->lock)
2601 {
2602         struct rq *rq = this_rq();
2603
2604         finish_task_switch(rq, prev);
2605 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2606         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2607         preempt_enable();
2608 #endif
2609         if (current->set_child_tid)
2610                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2611 }
2612
2613 /*
2614  * context_switch - switch to the new MM and the new
2615  * thread's register state.
2616  */
2617 static inline void
2618 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2619                struct task_struct *next)
2620 {
2621         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2622
2623         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2624         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2625         mm = next->mm;
2626         oldmm = prev->active_mm;
2627         /*
2628          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2629          * combine the page table reload and the switch backend into
2630          * one hypercall.
2631          */
2632         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2633
2634         if (unlikely(!mm)) {
2635                 next->active_mm = oldmm;
2636                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2637                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2638         } else
2639                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2640
2641         if (unlikely(!prev->mm)) {
2642                 prev->active_mm = NULL;
2643                 rq->prev_mm = oldmm;
2644         }
2645         /*
2646          * Since the runqueue lock will be released by the next
2647          * task (which is an invalid locking op but in the case
2648          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2649          * do an early lockdep release here:
2650          */
2651 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2652         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2653 #endif
2654
2655         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2656         switch_to(prev, next, prev);
2657
2658         barrier();
2659         /*
2660          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2661          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2662          * frame will be invalid.
2663          */
2664         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2665 }
2666
2667 /*
2668  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2669  *
2670  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2671  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2672  * number of context switches performed since bootup.
2673  */
2674 unsigned long nr_running(void)
2675 {
2676         unsigned long i, sum = 0;
2677
2678         for_each_online_cpu(i)
2679                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2680
2681         return sum;
2682 }
2683
2684 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2685 {
2686         unsigned long i, sum = 0;
2687
2688         for_each_possible_cpu(i)
2689                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2690
2691         /*
2692          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2693          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2694          */
2695         if (unlikely((long)sum < 0))
2696                 sum = 0;
2697
2698         return sum;
2699 }
2700
2701 unsigned long long nr_context_switches(void)
2702 {
2703         int i;
2704         unsigned long long sum = 0;
2705
2706         for_each_possible_cpu(i)
2707                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2708
2709         return sum;
2710 }
2711
2712 unsigned long nr_iowait(void)
2713 {
2714         unsigned long i, sum = 0;
2715
2716         for_each_possible_cpu(i)
2717                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2718
2719         return sum;
2720 }
2721
2722 unsigned long nr_active(void)
2723 {
2724         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2725
2726         for_each_online_cpu(i) {
2727                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2728                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2729         }
2730
2731         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2732                 uninterruptible = 0;
2733
2734         return running + uninterruptible;
2735 }
2736
2737 /*
2738  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2739  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2740  */
2741 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2742 {
2743         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2744         int i, scale;
2745
2746         this_rq->nr_load_updates++;
2747
2748         /* Update our load: */
2749         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2750                 unsigned long old_load, new_load;
2751
2752                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2753
2754                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2755                 new_load = this_load;
2756                 /*
2757                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2758                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2759                  * example.
2760                  */
2761                 if (new_load > old_load)
2762                         new_load += scale-1;
2763                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2764         }
2765 }
2766
2767 #ifdef CONFIG_SMP
2768
2769 /*
2770  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2771  *
2772  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2773  * you need to do so manually before calling.
2774  */
2775 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2776         __acquires(rq1->lock)
2777         __acquires(rq2->lock)
2778 {
2779         BUG_ON(!irqs_disabled());
2780         if (rq1 == rq2) {
2781                 spin_lock(&rq1->lock);
2782                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2783         } else {
2784                 if (rq1 < rq2) {
2785                         spin_lock(&rq1->lock);
2786                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2787                 } else {
2788                         spin_lock(&rq2->lock);
2789                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2790                 }
2791         }
2792         update_rq_clock(rq1);
2793         update_rq_clock(rq2);
2794 }
2795
2796 /*
2797  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2798  *
2799  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2800  * you need to do so manually after calling.
2801  */
2802 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2803         __releases(rq1->lock)
2804         __releases(rq2->lock)
2805 {
2806         spin_unlock(&rq1->lock);
2807         if (rq1 != rq2)
2808                 spin_unlock(&rq2->lock);
2809         else
2810                 __release(rq2->lock);
2811 }
2812
2813 /*
2814  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2815  */
2816 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2817         __releases(this_rq->lock)
2818         __acquires(busiest->lock)
2819         __acquires(this_rq->lock)
2820 {
2821         int ret = 0;
2822
2823         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2824                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2825                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2826                 BUG_ON(1);
2827         }
2828         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2829                 if (busiest < this_rq) {
2830                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2831                         spin_lock(&busiest->lock);
2832                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2833                         ret = 1;
2834                 } else
2835                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2836         }
2837         return ret;
2838 }
2839
2840 static void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2841         __releases(busiest->lock)
2842 {
2843         spin_unlock(&busiest->lock);
2844         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2845 }
2846
2847 /*
2848  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2849  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2850  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2851  * the cpu_allowed mask is restored.
2852  */
2853 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2854 {
2855         struct migration_req req;
2856         unsigned long flags;
2857         struct rq *rq;
2858
2859         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2860         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2861             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2862                 goto out;
2863
2864         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2865         /* force the process onto the specified CPU */
2866         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2867                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2868                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2869
2870                 get_task_struct(mt);
2871                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2872                 wake_up_process(mt);
2873                 put_task_struct(mt);
2874                 wait_for_completion(&req.done);
2875
2876                 return;
2877         }
2878 out:
2879         task_rq_unlock(rq, &flags);
2880 }
2881
2882 /*
2883  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2884  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2885  */
2886 void sched_exec(void)
2887 {
2888         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2889         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2890         put_cpu();
2891         if (new_cpu != this_cpu)
2892                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2893 }
2894
2895 /*
2896  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2897  * Both runqueues must be locked.
2898  */
2899 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2900                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2901 {
2902         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2903         set_task_cpu(p, this_cpu);
2904         activate_task(this_rq, p, 0);
2905         /*
2906          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2907          * to be always true for them.
2908          */
2909         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2910 }
2911
2912 /*
2913  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2914  */
2915 static
2916 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2917                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2918                      int *all_pinned)
2919 {
2920         /*
2921          * We do not migrate tasks that are:
2922          * 1) running (obviously), or
2923          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2924          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2925          */
2926         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2927                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2928                 return 0;
2929         }
2930         *all_pinned = 0;
2931
2932         if (task_running(rq, p)) {
2933                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2934                 return 0;
2935         }
2936
2937         /*
2938          * Aggressive migration if:
2939          * 1) task is cache cold, or
2940          * 2) too many balance attempts have failed.
2941          */
2942
2943         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2944                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2945 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2946                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2947                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2948                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2949                 }
2950 #endif
2951                 return 1;
2952         }
2953
2954         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2955                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2956                 return 0;
2957         }
2958         return 1;
2959 }
2960
2961 static unsigned long
2962 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2963               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2964               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2965               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2966 {
2967         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2968         struct task_struct *p;
2969         long rem_load_move = max_load_move;
2970
2971         if (max_load_move == 0)
2972                 goto out;
2973
2974         pinned = 1;
2975
2976         /*
2977          * Start the load-balancing iterator:
2978          */
2979         p = iterator->start(iterator->arg);
2980 next:
2981         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2982                 goto out;
2983
2984         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2985             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2986                 p = iterator->next(iterator->arg);
2987                 goto next;
2988         }
2989
2990         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2991         pulled++;
2992         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2993
2994         /*
2995          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2996          */
2997         if (rem_load_move > 0) {
2998                 if (p->prio < *this_best_prio)
2999                         *this_best_prio = p->prio;
3000                 p = iterator->next(iterator->arg);
3001                 goto next;
3002         }
3003 out:
3004         /*
3005          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3006          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3007          * inside pull_task().
3008          */
3009         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3010
3011         if (all_pinned)
3012                 *all_pinned = pinned;
3013
3014         return max_load_move - rem_load_move;
3015 }
3016
3017 /*
3018  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3019  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3020  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3021  *
3022  * Called with both runqueues locked.
3023  */
3024 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3025                       unsigned long max_load_move,
3026                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3027                       int *all_pinned)
3028 {
3029         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3030         unsigned long total_load_moved = 0;
3031         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3032
3033         do {
3034                 total_load_moved +=
3035                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3036                                 max_load_move - total_load_moved,
3037                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3038                 class = class->next;
3039
3040                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3041                         break;
3042
3043         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3044
3045         return total_load_moved > 0;
3046 }
3047
3048 static int
3049 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3050                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3051                    struct rq_iterator *iterator)
3052 {
3053         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3054         int pinned = 0;
3055
3056         while (p) {
3057                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3058                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3059                         /*
3060                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3061                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3062                          * stats here rather than inside pull_task().
3063                          */
3064                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3065
3066                         return 1;
3067                 }
3068                 p = iterator->next(iterator->arg);
3069         }
3070
3071         return 0;
3072 }
3073
3074 /*
3075  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3076  * part of active balancing operations within "domain".
3077  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3078  *
3079  * Called with both runqueues locked.
3080  */
3081 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3082                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3083 {
3084         const struct sched_class *class;
3085
3086         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3087                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3088                         return 1;
3089
3090         return 0;
3091 }
3092
3093 /*
3094  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3095  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3096  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3097  */
3098 static struct sched_group *
3099 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3100                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3101                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3102 {
3103         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3104         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3105         unsigned long max_pull;
3106         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3107         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3108         int load_idx, group_imb = 0;
3109 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3110         int power_savings_balance = 1;
3111         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3112         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3113         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3114 #endif
3115
3116         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3117         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3118         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3119
3120         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3121                 load_idx = sd->busy_idx;
3122         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3123                 load_idx = sd->newidle_idx;
3124         else
3125                 load_idx = sd->idle_idx;
3126
3127         do {
3128                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3129                 int local_group;
3130                 int i;
3131                 int __group_imb = 0;
3132                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3133                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3134                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3135                 unsigned long avg_load_per_task;
3136
3137                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3138
3139                 if (local_group)
3140                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3141
3142                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3143                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3144                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3145
3146                 max_cpu_load = 0;
3147                 min_cpu_load = ~0UL;
3148
3149                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3150                         struct rq *rq;
3151
3152                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3153                                 continue;
3154
3155                         rq = cpu_rq(i);
3156
3157                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3158                                 *sd_idle = 0;
3159
3160                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3161                         if (local_group) {
3162                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3163                                         first_idle_cpu = 1;
3164                                         balance_cpu = i;
3165                                 }
3166
3167                                 load = target_load(i, load_idx);
3168                         } else {
3169                                 load = source_load(i, load_idx);
3170                                 if (load > max_cpu_load)
3171                                         max_cpu_load = load;
3172                                 if (min_cpu_load > load)
3173                                         min_cpu_load = load;
3174                         }
3175
3176                         avg_load += load;
3177                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3178                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3179
3180                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3181                 }
3182
3183                 /*
3184                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3185                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3186                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3187                  * to do the newly idle load balance.
3188                  */
3189                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3190                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3191                         *balance = 0;
3192                         goto ret;
3193                 }
3194
3195                 total_load += avg_load;
3196                 total_pwr += group->__cpu_power;
3197
3198                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3199                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3200                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3201
3202
3203                 /*
3204                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3205                  * than the average weight of two tasks.
3206                  *
3207                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3208                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3209                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3210                  *      the hierarchy?
3211                  */
3212                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3213                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3214
3215                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3216                         __group_imb = 1;
3217
3218                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3219
3220                 if (local_group) {
3221                         this_load = avg_load;
3222                         this = group;
3223                         this_nr_running = sum_nr_running;
3224                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3225                 } else if (avg_load > max_load &&
3226                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3227                         max_load = avg_load;
3228                         busiest = group;
3229                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3230                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3231                         group_imb = __group_imb;
3232                 }
3233
3234 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3235                 /*
3236                  * Busy processors will not participate in power savings
3237                  * balance.
3238                  */
3239                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3240                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3241                         goto group_next;
3242
3243                 /*
3244                  * If the local group is idle or completely loaded
3245                  * no need to do power savings balance at this domain
3246                  */
3247                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3248                                     !this_nr_running))
3249                         power_savings_balance = 0;
3250
3251                 /*
3252                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3253                  * don't include that group in power savings calculations
3254                  */
3255                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3256                     || !sum_nr_running)
3257                         goto group_next;
3258
3259                 /*
3260                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3261                  * This is the group from where we need to pick up the load
3262                  * for saving power
3263                  */
3264                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3265                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3266                      first_cpu(group->cpumask) <
3267                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3268                         group_min = group;
3269                         min_nr_running = sum_nr_running;
3270                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3271                                                 sum_nr_running;
3272                 }
3273
3274                 /*
3275                  * Calculate the group which is almost near its
3276                  * capacity but still has some space to pick up some load
3277                  * from other group and save more power
3278                  */
3279                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3280                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3281                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3282                              first_cpu(group->cpumask) >
3283                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3284                                 group_leader = group;
3285                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3286                         }
3287                 }
3288 group_next:
3289 #endif
3290                 group = group->next;
3291         } while (group != sd->groups);
3292
3293         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3294                 goto out_balanced;
3295
3296         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3297
3298         if (this_load >= avg_load ||
3299                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3300                 goto out_balanced;
3301
3302         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3303         if (group_imb)
3304                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3305
3306         /*
3307          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3308          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3309          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3310          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3311          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3312          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3313          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3314          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3315          * appear as very large values with unsigned longs.
3316          */
3317         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3318                 goto out_balanced;
3319
3320         /*
3321          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3322          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3323          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3324          */
3325         if (max_load < avg_load) {
3326                 *imbalance = 0;
3327                 goto small_imbalance;
3328         }
3329
3330         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3331         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3332
3333         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3334         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3335                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3336                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3337
3338         /*
3339          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3340          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3341          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3342          * moved
3343          */
3344         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3345                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3346                 unsigned int imbn;
3347
3348 small_imbalance:
3349                 pwr_move = pwr_now = 0;
3350                 imbn = 2;
3351                 if (this_nr_running) {
3352                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3353                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3354                                 imbn = 1;
3355                 } else
3356                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3357
3358                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3359                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3360                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3361                         return busiest;
3362                 }
3363
3364                 /*
3365                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3366                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3367                  * moving them.
3368                  */
3369
3370                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3371                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3372                 pwr_now += this->__cpu_power *
3373                                 min(this_load_per_task, this_load);
3374                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3375
3376                 /* Amount of load we'd subtract */
3377                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3378                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3379                 if (max_load > tmp)
3380                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3381                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3382
3383                 /* Amount of load we'd add */
3384                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3385                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3386                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3387                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3388                 else
3389                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3390                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3391                 pwr_move += this->__cpu_power *
3392                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3393                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3394
3395                 /* Move if we gain throughput */
3396                 if (pwr_move > pwr_now)
3397                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3398         }
3399
3400         return busiest;
3401
3402 out_balanced:
3403 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3404         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3405                 goto ret;
3406
3407         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3408                 *imbalance = min_load_per_task;
3409                 return group_min;
3410         }
3411 #endif
3412 ret:
3413         *imbalance = 0;
3414         return NULL;
3415 }
3416
3417 /*
3418  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3419  */
3420 static struct rq *
3421 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3422                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3423 {
3424         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3425         unsigned long max_load = 0;
3426         int i;
3427
3428         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3429                 unsigned long wl;
3430
3431                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3432                         continue;
3433
3434                 rq = cpu_rq(i);
3435                 wl = weighted_cpuload(i);
3436
3437                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3438                         continue;
3439
3440                 if (wl > max_load) {
3441                         max_load = wl;
3442                         busiest = rq;
3443                 }
3444         }
3445
3446         return busiest;
3447 }
3448
3449 /*
3450  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3451  * so long as it is large enough.
3452  */
3453 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3454
3455 /*
3456  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3457  * tasks if there is an imbalance.
3458  */
3459 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3460                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3461                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3462 {
3463         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3464         struct sched_group *group;
3465         unsigned long imbalance;
3466         struct rq *busiest;
3467         unsigned long flags;
3468
3469         cpus_setall(*cpus);
3470
3471         /*
3472          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3473          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3474          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3475          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3476          */
3477         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3478             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3479                 sd_idle = 1;
3480
3481         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3482
3483 redo:
3484         update_shares(sd);
3485         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3486                                    cpus, balance);
3487
3488         if (*balance == 0)
3489                 goto out_balanced;
3490
3491         if (!group) {
3492                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3493                 goto out_balanced;
3494         }
3495
3496         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3497         if (!busiest) {
3498                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3499                 goto out_balanced;
3500         }
3501
3502         BUG_ON(busiest == this_rq);
3503
3504         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3505
3506         ld_moved = 0;
3507         if (busiest->nr_running > 1) {
3508                 /*
3509                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3510                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3511                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3512                  * correctly treated as an imbalance.
3513                  */
3514                 local_irq_save(flags);
3515                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3516                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3517                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3518                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3519                 local_irq_restore(flags);
3520
3521                 /*
3522                  * some other cpu did the load balance for us.
3523                  */
3524                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3525                         resched_cpu(this_cpu);
3526
3527                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3528                 if (unlikely(all_pinned)) {
3529                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3530                         if (!cpus_empty(*cpus))
3531                                 goto redo;
3532                         goto out_balanced;
3533                 }
3534         }
3535
3536         if (!ld_moved) {
3537                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3538                 sd->nr_balance_failed++;
3539
3540                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3541
3542                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3543
3544                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3545                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3546                          */
3547                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3548                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3549                                 all_pinned = 1;
3550                                 goto out_one_pinned;
3551                         }
3552
3553                         if (!busiest->active_balance) {
3554                                 busiest->active_balance = 1;
3555                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3556                                 active_balance = 1;
3557                         }
3558                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3559                         if (active_balance)
3560                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3561
3562                         /*
3563                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3564                          * counter.
3565                          */
3566                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3567                 }
3568         } else
3569                 sd->nr_balance_failed = 0;
3570
3571         if (likely(!active_balance)) {
3572                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3573                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3574         } else {
3575                 /*
3576                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3577                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3578                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3579                  * move_tasks).
3580                  */
3581                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3582                         sd->balance_interval *= 2;
3583         }
3584
3585         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3586             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3587                 ld_moved = -1;
3588
3589         goto out;
3590
3591 out_balanced:
3592         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3593
3594         sd->nr_balance_failed = 0;
3595
3596 out_one_pinned:
3597         /* tune up the balancing interval */
3598         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3599                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3600                 sd->balance_interval *= 2;
3601
3602         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3603             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3604                 ld_moved = -1;
3605         else
3606                 ld_moved = 0;
3607 out:
3608         if (ld_moved)
3609                 update_shares(sd);
3610         return ld_moved;
3611 }
3612
3613 /*
3614  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3615  * tasks if there is an imbalance.
3616  *
3617  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3618  * this_rq is locked.
3619  */
3620 static int
3621 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3622                         cpumask_t *cpus)
3623 {
3624         struct sched_group *group;
3625         struct rq *busiest = NULL;
3626         unsigned long imbalance;
3627         int ld_moved = 0;
3628         int sd_idle = 0;
3629         int all_pinned = 0;
3630
3631         cpus_setall(*cpus);
3632
3633         /*
3634          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3635          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3636          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3637          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3638          */
3639         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3640             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3641                 sd_idle = 1;
3642
3643         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3644 redo:
3645         update_shares_locked(this_rq, sd);
3646         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3647                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3648         if (!group) {
3649                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3650                 goto out_balanced;
3651         }
3652
3653         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3654         if (!busiest) {
3655                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3656                 goto out_balanced;
3657         }
3658
3659         BUG_ON(busiest == this_rq);
3660
3661         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3662
3663         ld_moved = 0;
3664         if (busiest->nr_running > 1) {
3665                 /* Attempt to move tasks */
3666                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3667                 /* this_rq->clock is already updated */
3668                 update_rq_clock(busiest);
3669                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3670                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3671                                         &all_pinned);
3672                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3673
3674                 if (unlikely(all_pinned)) {
3675                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3676                         if (!cpus_empty(*cpus))
3677                                 goto redo;
3678                 }
3679         }
3680
3681         if (!ld_moved) {
3682                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3683                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3684                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3685                         return -1;
3686         } else
3687                 sd->nr_balance_failed = 0;
3688
3689         update_shares_locked(this_rq, sd);
3690         return ld_moved;
3691
3692 out_balanced:
3693         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3694         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3695             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3696                 return -1;
3697         sd->nr_balance_failed = 0;
3698
3699         return 0;
3700 }
3701
3702 /*
3703  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3704  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3705  */
3706 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3707 {
3708         struct sched_domain *sd;
3709         int pulled_task = -1;
3710         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3711         cpumask_t tmpmask;
3712
3713         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3714                 unsigned long interval;
3715
3716                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3717                         continue;
3718
3719                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3720                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3721                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3722                                                            sd, &tmpmask);
3723
3724                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3725                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3726                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3727                 if (pulled_task)
3728                         break;
3729         }
3730         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3731                 /*
3732                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3733                  * a busy processor. So reset next_balance.
3734                  */
3735                 this_rq->next_balance = next_balance;
3736         }
3737 }
3738
3739 /*
3740  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3741  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3742  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3743  * logical imbalances.
3744  *
3745  * Called with busiest_rq locked.
3746  */
3747 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3748 {
3749         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3750         struct sched_domain *sd;
3751         struct rq *target_rq;
3752
3753         /* Is there any task to move? */
3754         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3755                 return;
3756
3757         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3758
3759         /*
3760          * This condition is "impossible", if it occurs
3761          * we need to fix it. Originally reported by
3762          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3763          */
3764         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3765
3766         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3767         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3768         update_rq_clock(busiest_rq);
3769         update_rq_clock(target_rq);
3770
3771         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3772         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3773                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3774                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3775                                 break;
3776         }
3777
3778         if (likely(sd)) {
3779                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3780
3781                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3782                                   sd, CPU_IDLE))
3783                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3784                 else
3785                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3786         }
3787         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3788 }
3789
3790 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3791 static struct {
3792         atomic_t load_balancer;
3793         cpumask_t cpu_mask;
3794 } nohz ____cacheline_aligned = {
3795         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3796         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3797 };
3798
3799 /*
3800  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3801  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3802  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3803  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3804  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3805  * arrives...
3806  *
3807  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3808  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3809  * nohz.cpu_mask..
3810  *
3811  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3812  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3813  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3814  * there is no need for ilb owner.
3815  *
3816  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3817  * next busy scheduler_tick()
3818  */
3819 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3820 {
3821         int cpu = smp_processor_id();
3822
3823         if (stop_tick) {
3824                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3825                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3826
3827                 /*
3828                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3829                  */
3830                 if (!cpu_active(cpu) &&
3831                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3832                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3833                                 BUG();
3834                         return 0;
3835                 }
3836
3837                 /* time for ilb owner also to sleep */
3838                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3839                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3840                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3841                         return 0;
3842                 }
3843
3844                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3845                         /* make me the ilb owner */
3846                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3847                                 return 1;
3848                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3849                         return 1;
3850         } else {
3851                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3852                         return 0;
3853
3854                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3855
3856                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3857                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3858                                 BUG();
3859         }
3860         return 0;
3861 }
3862 #endif
3863
3864 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3865
3866 /*
3867  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3868  * and initiates a balancing operation if so.
3869  *
3870  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3871  */
3872 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3873 {
3874         int balance = 1;
3875         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3876         unsigned long interval;
3877         struct sched_domain *sd;
3878         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3879         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3880         int update_next_balance = 0;
3881         int need_serialize;
3882         cpumask_t tmp;
3883
3884         for_each_domain(cpu, sd) {
3885                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3886                         continue;
3887
3888                 interval = sd->balance_interval;
3889                 if (idle != CPU_IDLE)
3890                         interval *= sd->busy_factor;
3891
3892                 /* scale ms to jiffies */
3893                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3894                 if (unlikely(!interval))
3895                         interval = 1;
3896                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3897                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3898
3899                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3900
3901                 if (need_serialize) {
3902                         if (!spin_trylock(&balancing))
3903                                 goto out;
3904                 }
3905
3906                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3907                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3908                                 /*
3909                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3910                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3911                                  * not idle.
3912                                  */
3913                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3914                         }
3915                         sd->last_balance = jiffies;
3916                 }
3917                 if (need_serialize)
3918                         spin_unlock(&balancing);
3919 out:
3920                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3921                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3922                         update_next_balance = 1;
3923                 }
3924
3925                 /*
3926                  * Stop the load balance at this level. There is another
3927                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3928                  * actively.
3929                  */
3930                 if (!balance)
3931                         break;
3932         }
3933
3934         /*
3935          * next_balance will be updated only when there is a need.
3936          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3937          * updated.
3938          */
3939         if (likely(update_next_balance))
3940                 rq->next_balance = next_balance;
3941 }
3942
3943 /*
3944  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3945  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3946  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3947  */
3948 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3949 {
3950         int this_cpu = smp_processor_id();
3951         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3952         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3953                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3954
3955         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3956
3957 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3958         /*
3959          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3960          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3961          * stopped.
3962          */
3963         if (this_rq->idle_at_tick &&
3964             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3965                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3966                 struct rq *rq;
3967                 int balance_cpu;
3968
3969                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3970                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3971                         /*
3972                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3973                          * work being done for other cpus. Next load
3974                          * balancing owner will pick it up.
3975                          */
3976                         if (need_resched())
3977                                 break;
3978
3979                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3980
3981                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3982                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3983                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3984                 }
3985         }
3986 #endif
3987 }
3988
3989 /*
3990  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3991  *
3992  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3993  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3994  * if the whole system is idle.
3995  */
3996 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3997 {
3998 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3999         /*
4000          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4001          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4002          * load balancer.
4003          */
4004         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4005                 rq->in_nohz_recently = 0;
4006
4007                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4008                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4009                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4010                 }
4011
4012                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4013                         /*
4014                          * simple selection for now: Nominate the
4015                          * first cpu in the nohz list to be the next
4016                          * ilb owner.
4017                          *
4018                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4019                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4020                          */
4021                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4022
4023                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4024                                 resched_cpu(ilb);
4025                 }
4026         }
4027
4028         /*
4029          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4030          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4031          */
4032         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4033             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4034                 resched_cpu(cpu);
4035                 return;
4036         }
4037
4038         /*
4039          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4040          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4041          */
4042         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4043             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4044                 return;
4045 #endif
4046         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4047                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4048 }
4049
4050 #else   /* CONFIG_SMP */
4051
4052 /*
4053  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4054  */
4055 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4056 {
4057 }
4058
4059 #endif
4060
4061 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4062
4063 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4064
4065 /*
4066  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4067  * @p in case that task is currently running.
4068  */
4069 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4070 {
4071         unsigned long flags;
4072         struct rq *rq;
4073         u64 ns = 0;
4074
4075         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4076
4077         if (task_current(rq, p)) {
4078                 u64 delta_exec;
4079
4080                 update_rq_clock(rq);
4081                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4082                 if ((s64)delta_exec > 0)
4083                         ns = delta_exec;
4084         }
4085
4086         task_rq_unlock(rq, &flags);
4087
4088         return ns;
4089 }
4090
4091 /*
4092  * Account user cpu time to a process.
4093  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4094  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4095  */
4096 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4097 {
4098         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4099         cputime64_t tmp;
4100
4101         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4102         account_group_user_time(p, cputime);
4103
4104         /* Add user time to cpustat. */
4105         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4106         if (TASK_NICE(p) > 0)
4107                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4108         else
4109                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4110         /* Account for user time used */
4111         acct_update_integrals(p);
4112 }
4113
4114 /*
4115  * Account guest cpu time to a process.
4116  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4117  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4118  */
4119 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4120 {
4121         cputime64_t tmp;
4122         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4123
4124         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4125
4126         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4127         account_group_user_time(p, cputime);
4128         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4129
4130         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4131         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4132 }
4133
4134 /*
4135  * Account scaled user cpu time to a process.
4136  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4137  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4138  */
4139 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4140 {
4141         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4142 }
4143
4144 /*
4145  * Account system cpu time to a process.
4146  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4147  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4148  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4149  */
4150 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4151                          cputime_t cputime)
4152 {
4153         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4154         struct rq *rq = this_rq();
4155         cputime64_t tmp;
4156
4157         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4158                 account_guest_time(p, cputime);
4159                 return;
4160         }
4161
4162         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4163         account_group_system_time(p, cputime);
4164
4165         /* Add system time to cpustat. */
4166         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4167         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4168                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4169         else if (softirq_count())
4170                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4171         else if (p != rq->idle)
4172                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4173         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4174                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4175         else
4176                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4177         /* Account for system time used */
4178         acct_update_integrals(p);
4179 }
4180
4181 /*
4182  * Account scaled system cpu time to a process.
4183  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4184  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4185  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4186  */
4187 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4188 {
4189         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4190 }
4191
4192 /*
4193  * Account for involuntary wait time.
4194  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4195  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4196  */
4197 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4198 {
4199         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4200         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4201         struct rq *rq = this_rq();
4202
4203         if (p == rq->idle) {
4204                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4205                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4206                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4207                 else
4208                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4209         } else
4210                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4211 }
4212
4213 /*
4214  * Use precise platform statistics if available:
4215  */
4216 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4217 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4218 {
4219         return p->utime;
4220 }
4221
4222 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4223 {
4224         return p->stime;
4225 }
4226 #else
4227 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4228 {
4229         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4230                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4231         u64 temp;
4232
4233         /*
4234          * Use CFS's precise accounting:
4235          */
4236         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4237
4238         if (total) {
4239                 temp *= utime;
4240                 do_div(temp, total);
4241         }
4242         utime = (clock_t)temp;
4243
4244         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4245         return p->prev_utime;
4246 }
4247
4248 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4249 {
4250         clock_t stime;
4251
4252         /*
4253          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4254          * the total, to make sure the total observed by userspace
4255          * grows monotonically - apps rely on that):
4256          */
4257         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4258                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4259
4260         if (stime >= 0)
4261                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4262
4263         return p->prev_stime;
4264 }
4265 #endif
4266
4267 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4268 {
4269         return p->gtime;
4270 }
4271
4272 /*
4273  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4274  * We call it with interrupts disabled.
4275  *
4276  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4277  * timeslices.
4278  */
4279 void scheduler_tick(void)
4280 {
4281         int cpu = smp_processor_id();
4282         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4283         struct task_struct *curr = rq->curr;
4284
4285         sched_clock_tick();
4286
4287         spin_lock(&rq->lock);
4288         update_rq_clock(rq);
4289         update_cpu_load(rq);
4290         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4291         spin_unlock(&rq->lock);
4292
4293 #ifdef CONFIG_SMP
4294         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4295         trigger_load_balance(rq, cpu);
4296 #endif
4297 }
4298
4299 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4300                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4301
4302 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4303 {
4304         if (in_lock_functions(addr)) {
4305                 addr = CALLER_ADDR2;
4306                 if (in_lock_functions(addr))
4307                         addr = CALLER_ADDR3;
4308         }
4309         return addr;
4310 }
4311
4312 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4313 {
4314 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4315         /*
4316          * Underflow?
4317          */
4318         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4319                 return;
4320 #endif
4321         preempt_count() += val;
4322 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4323         /*
4324          * Spinlock count overflowing soon?
4325          */
4326         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4327                                 PREEMPT_MASK - 10);
4328 #endif
4329         if (preempt_count() == val)
4330                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4331 }
4332 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4333
4334 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4335 {
4336 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4337         /*
4338          * Underflow?
4339          */
4340        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4341                 return;
4342         /*
4343          * Is the spinlock portion underflowing?
4344          */
4345         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4346                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4347                 return;
4348 #endif
4349
4350         if (preempt_count() == val)
4351                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4352         preempt_count() -= val;
4353 }
4354 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4355
4356 #endif
4357
4358 /*
4359  * Print scheduling while atomic bug:
4360  */
4361 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4362 {
4363         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4364
4365         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4366                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4367
4368         debug_show_held_locks(prev);
4369         print_modules();
4370         if (irqs_disabled())
4371                 print_irqtrace_events(prev);
4372
4373         if (regs)
4374                 show_regs(regs);
4375         else
4376                 dump_stack();
4377 }
4378
4379 /*
4380  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4381  */
4382 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4383 {
4384         /*
4385          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4386          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4387          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4388          */
4389         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4390                 __schedule_bug(prev);
4391
4392         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4393
4394         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4395 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4396         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4397                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4398                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4399         }
4400 #endif
4401 }
4402
4403 /*
4404  * Pick up the highest-prio task:
4405  */
4406 static inline struct task_struct *
4407 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4408 {
4409         const struct sched_class *class;
4410         struct task_struct *p;
4411
4412         /*
4413          * Optimization: we know that if all tasks are in
4414          * the fair class we can call that function directly:
4415          */
4416         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4417                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4418                 if (likely(p))
4419                         return p;
4420         }
4421
4422         class = sched_class_highest;
4423         for ( ; ; ) {
4424                 p = class->pick_next_task(rq);
4425                 if (p)
4426                         return p;
4427                 /*
4428                  * Will never be NULL as the idle class always
4429                  * returns a non-NULL p:
4430                  */
4431                 class = class->next;
4432         }
4433 }
4434
4435 /*
4436  * schedule() is the main scheduler function.
4437  */
4438 asmlinkage void __sched schedule(void)
4439 {
4440         struct task_struct *prev, *next;
4441         unsigned long *switch_count;
4442         struct rq *rq;
4443         int cpu;
4444
4445 need_resched:
4446         preempt_disable();
4447         cpu = smp_processor_id();
4448         rq = cpu_rq(cpu);
4449         rcu_qsctr_inc(cpu);
4450         prev = rq->curr;
4451         switch_count = &prev->nivcsw;
4452
4453         release_kernel_lock(prev);
4454 need_resched_nonpreemptible:
4455
4456         schedule_debug(prev);
4457
4458         if (sched_feat(HRTICK))
4459                 hrtick_clear(rq);
4460
4461         spin_lock_irq(&rq->lock);
4462         update_rq_clock(rq);
4463         clear_tsk_need_resched(prev);
4464
4465         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4466                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4467                         prev->state = TASK_RUNNING;
4468                 else
4469                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4470                 switch_count = &prev->nvcsw;
4471         }
4472
4473 #ifdef CONFIG_SMP
4474         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4475                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4476 #endif
4477
4478         if (unlikely(!rq->nr_running))
4479                 idle_balance(cpu, rq);
4480
4481         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4482         next = pick_next_task(rq, prev);
4483
4484         if (likely(prev != next)) {
4485                 sched_info_switch(prev, next);
4486
4487                 rq->nr_switches++;
4488                 rq->curr = next;
4489                 ++*switch_count;
4490
4491                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4492                 /*
4493                  * the context switch might have flipped the stack from under
4494                  * us, hence refresh the local variables.
4495                  */
4496                 cpu = smp_processor_id();
4497                 rq = cpu_rq(cpu);
4498         } else
4499                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4500
4501         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4502                 goto need_resched_nonpreemptible;
4503
4504         preempt_enable_no_resched();
4505         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4506                 goto need_resched;
4507 }
4508 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4509
4510 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4511 /*
4512  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4513  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4514  * occur there and call schedule directly.
4515  */
4516 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4517 {
4518         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4519
4520         /*
4521          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4522          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4523          */
4524         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4525                 return;
4526
4527         do {
4528                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4529                 schedule();
4530                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4531
4532                 /*
4533                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4534                  * between schedule and now.
4535                  */
4536                 barrier();
4537         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4538 }
4539 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4540
4541 /*
4542  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4543  * off of irq context.
4544  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4545  * protect us against recursive calling from irq.
4546  */
4547 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4548 {
4549         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4550
4551         /* Catch callers which need to be fixed */
4552         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4553
4554         do {
4555                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4556                 local_irq_enable();
4557                 schedule();
4558                 local_irq_disable();
4559                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4560
4561                 /*
4562                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4563                  * between schedule and now.
4564                  */
4565                 barrier();
4566         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4567 }
4568
4569 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4570
4571 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4572                           void *key)
4573 {
4574         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4575 }
4576 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4577
4578 /*
4579  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4580  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4581  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4582  *
4583  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4584  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4585  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4586  */
4587 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4588                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4589 {
4590         wait_queue_t *curr, *next;
4591
4592         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4593                 unsigned flags = curr->flags;
4594
4595                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4596                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4597                         break;
4598         }
4599 }
4600
4601 /**
4602  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4603  * @q: the waitqueue
4604  * @mode: which threads
4605  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4606  * @key: is directly passed to the wakeup function
4607  */
4608 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4609                         int nr_exclusive, void *key)
4610 {
4611         unsigned long flags;
4612
4613         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4614         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4615         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4616 }
4617 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4618
4619 /*
4620  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4621  */
4622 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4623 {
4624         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4625 }
4626
4627 /**
4628  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4629  * @q: the waitqueue
4630  * @mode: which threads
4631  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4632  *
4633  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4634  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4635  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4636  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4637  *
4638  * On UP it can prevent extra preemption.
4639  */
4640 void
4641 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4642 {
4643         unsigned long flags;
4644         int sync = 1;
4645
4646         if (unlikely(!q))
4647                 return;
4648
4649         if (unlikely(!nr_exclusive))
4650                 sync = 0;
4651
4652         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4653         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4654         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4655 }
4656 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4657
4658 /**
4659  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4660  * @x:  holds the state of this particular completion
4661  *
4662  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4663  * awakened in the same order in which they were queued.
4664  *
4665  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4666  */
4667 void complete(struct completion *x)
4668 {
4669         unsigned long flags;
4670
4671         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4672         x->done++;
4673         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4674         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4675 }
4676 EXPORT_SYMBOL(complete);
4677
4678 /**
4679  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4680  * @x:  holds the state of this particular completion
4681  *
4682  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4683  */
4684 void complete_all(struct completion *x)
4685 {
4686         unsigned long flags;
4687
4688         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4689         x->done += UINT_MAX/2;
4690         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4691         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4692 }
4693 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4694
4695 static inline long __sched
4696 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4697 {
4698         if (!x->done) {
4699                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4700
4701                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4702                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4703                 do {
4704                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4705                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4706                                 break;
4707                         }
4708                         __set_current_state(state);
4709                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4710                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4711                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4712                 } while (!x->done && timeout);
4713                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4714                 if (!x->done)
4715                         return timeout;
4716         }
4717         x->done--;
4718         return timeout ?: 1;
4719 }
4720
4721 static long __sched
4722 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4723 {
4724         might_sleep();
4725
4726         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4727         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4728         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4729         return timeout;
4730 }
4731
4732 /**
4733  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4734  * @x:  holds the state of this particular completion
4735  *
4736  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4737  * interruptible and there is no timeout.
4738  *
4739  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4740  * and interrupt capability. Also see complete().
4741  */
4742 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4743 {
4744         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4745 }
4746 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4747
4748 /**
4749  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4750  * @x:  holds the state of this particular completion
4751  * @timeout:  timeout value in jiffies
4752  *
4753  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4754  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4755  * interruptible.
4756  */
4757 unsigned long __sched
4758 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4759 {
4760         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4761 }
4762 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4763
4764 /**
4765  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4766  * @x:  holds the state of this particular completion
4767  *
4768  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4769  * interruptible.
4770  */
4771 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4772 {
4773         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4774         if (t == -ERESTARTSYS)
4775                 return t;
4776         return 0;
4777 }
4778 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4779
4780 /**
4781  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4782  * @x:  holds the state of this particular completion
4783  * @timeout:  timeout value in jiffies
4784  *
4785  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4786  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4787  */
4788 unsigned long __sched
4789 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4790                                           unsigned long timeout)
4791 {
4792         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4793 }
4794 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4795
4796 /**
4797  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4798  * @x:  holds the state of this particular completion
4799  *
4800  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4801  * interrupted by a kill signal.
4802  */
4803 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4804 {
4805         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4806         if (t == -ERESTARTSYS)
4807                 return t;
4808         return 0;
4809 }
4810 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4811
4812 /**
4813  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4814  *      @x:     completion structure
4815  *
4816  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4817  *               1 if a decrement succeeded.
4818  *
4819  *      If a completion is being used as a counting completion,
4820  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4821  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4822  *      is protecting is not available.
4823  */
4824 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4825 {
4826         int ret = 1;
4827
4828         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4829         if (!x->done)
4830                 ret = 0;
4831         else
4832                 x->done--;
4833         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4834         return ret;
4835 }
4836 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4837
4838 /**
4839  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4840  *      @x:     completion structure
4841  *
4842  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4843  *               1 if there are no waiters.
4844  *
4845  */
4846 bool completion_done(struct completion *x)
4847 {
4848         int ret = 1;
4849
4850         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4851         if (!x->done)
4852                 ret = 0;
4853         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4854         return ret;
4855 }
4856 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4857
4858 static long __sched
4859 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4860 {
4861         unsigned long flags;
4862         wait_queue_t wait;
4863
4864         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4865
4866         __set_current_state(state);
4867
4868         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4869         __add_wait_queue(q, &wait);
4870         spin_unlock(&q->lock);
4871         timeout = schedule_timeout(timeout);
4872         spin_lock_irq(&q->lock);
4873         __remove_wait_queue(q, &wait);
4874         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4875
4876         return timeout;
4877 }
4878
4879 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4880 {
4881         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4882 }
4883 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4884
4885 long __sched
4886 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4887 {
4888         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4889 }
4890 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4891
4892 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4893 {
4894         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4895 }
4896 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4897
4898 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4899 {
4900         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4901 }
4902 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4903
4904 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4905
4906 /*
4907  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4908  * @p: task
4909  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4910  *
4911  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4912  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4913  *
4914  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4915  */
4916 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4917 {
4918         unsigned long flags;
4919         int oldprio, on_rq, running;
4920         struct rq *rq;
4921         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4922
4923         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4924
4925         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4926         update_rq_clock(rq);
4927
4928         oldprio = p->prio;
4929         on_rq = p->se.on_rq;
4930         running = task_current(rq, p);
4931         if (on_rq)
4932                 dequeue_task(rq, p, 0);
4933         if (running)
4934                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4935
4936         if (rt_prio(prio))
4937                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4938         else
4939                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4940
4941         p->prio = prio;
4942
4943         if (running)
4944                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4945         if (on_rq) {
4946                 enqueue_task(rq, p, 0);
4947
4948                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4949         }
4950         task_rq_unlock(rq, &flags);
4951 }
4952
4953 #endif
4954
4955 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4956 {
4957         int old_prio, delta, on_rq;
4958         unsigned long flags;
4959         struct rq *rq;
4960
4961         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4962                 return;
4963         /*
4964          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4965          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4966          */
4967         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4968         update_rq_clock(rq);
4969         /*
4970          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4971          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4972          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4973          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4974          */
4975         if (task_has_rt_policy(p)) {
4976                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4977                 goto out_unlock;
4978         }
4979         on_rq = p->se.on_rq;
4980         if (on_rq)
4981                 dequeue_task(rq, p, 0);
4982
4983         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4984         set_load_weight(p);
4985         old_prio = p->prio;
4986         p->prio = effective_prio(p);
4987         delta = p->prio - old_prio;
4988
4989         if (on_rq) {
4990                 enqueue_task(rq, p, 0);
4991                 /*
4992                  * If the task increased its priority or is running and
4993                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4994                  */
4995                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4996                         resched_task(rq->curr);
4997         }
4998 out_unlock:
4999         task_rq_unlock(rq, &flags);
5000 }
5001 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5002
5003 /*
5004  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5005  * @p: task
5006  * @nice: nice value
5007  */
5008 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5009 {
5010         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5011         int nice_rlim = 20 - nice;
5012
5013         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5014                 capable(CAP_SYS_NICE));
5015 }
5016
5017 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5018
5019 /*
5020  * sys_nice - change the priority of the current process.
5021  * @increment: priority increment
5022  *
5023  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5024  * does similar things.
5025  */
5026 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5027 {
5028         long nice, retval;
5029
5030         /*
5031          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5032          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5033          * and we have a single winner.
5034          */
5035         if (increment < -40)
5036                 increment = -40;
5037         if (increment > 40)
5038                 increment = 40;
5039
5040         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5041         if (nice < -20)
5042                 nice = -20;
5043         if (nice > 19)
5044                 nice = 19;
5045
5046         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5047                 return -EPERM;
5048
5049         retval = security_task_setnice(current, nice);
5050         if (retval)
5051                 return retval;
5052
5053         set_user_nice(current, nice);
5054         return 0;
5055 }
5056
5057 #endif
5058
5059 /**
5060  * task_prio - return the priority value of a given task.
5061  * @p: the task in question.
5062  *
5063  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5064  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5065  * around 0, value goes from -16 to +15.
5066  */
5067 int task_prio(const struct task_struct *p)
5068 {
5069         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5070 }
5071
5072 /**
5073  * task_nice - return the nice value of a given task.
5074  * @p: the task in question.
5075  */
5076 int task_nice(const struct task_struct *p)
5077 {
5078         return TASK_NICE(p);
5079 }
5080 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5081
5082 /**
5083  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5084  * @cpu: the processor in question.
5085  */
5086 int idle_cpu(int cpu)
5087 {
5088         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5089 }
5090
5091 /**
5092  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5093  * @cpu: the processor in question.
5094  */
5095 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5096 {
5097         return cpu_rq(cpu)->idle;
5098 }
5099
5100 /**
5101  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5102  * @pid: the pid in question.
5103  */
5104 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5105 {
5106         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5107 }
5108
5109 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5110 static void
5111 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5112 {
5113         BUG_ON(p->se.on_rq);
5114
5115         p->policy = policy;
5116         switch (p->policy) {
5117         case SCHED_NORMAL:
5118         case SCHED_BATCH:
5119         case SCHED_IDLE:
5120                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5121                 break;
5122         case SCHED_FIFO:
5123         case SCHED_RR:
5124                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5125                 break;
5126         }
5127
5128         p->rt_priority = prio;
5129         p->normal_prio = normal_prio(p);
5130         /* we are holding p->pi_lock already */
5131         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5132         set_load_weight(p);
5133 }
5134
5135 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5136                                 struct sched_param *param, bool user)
5137 {
5138         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5139         unsigned long flags;
5140         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5141         struct rq *rq;
5142
5143         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5144         BUG_ON(in_interrupt());
5145 recheck:
5146         /* double check policy once rq lock held */
5147         if (policy < 0)
5148                 policy = oldpolicy = p->policy;
5149         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5150                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5151                         policy != SCHED_IDLE)
5152                 return -EINVAL;
5153         /*
5154          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5155          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5156          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5157          */
5158         if (param->sched_priority < 0 ||
5159             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5160             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5161                 return -EINVAL;
5162         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5163                 return -EINVAL;
5164
5165         /*
5166          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5167          */
5168         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5169                 if (rt_policy(policy)) {
5170                         unsigned long rlim_rtprio;
5171
5172                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5173                                 return -ESRCH;
5174                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5175                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5176
5177                         /* can't set/change the rt policy */
5178                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5179                                 return -EPERM;
5180
5181                         /* can't increase priority */
5182                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5183                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5184                                 return -EPERM;
5185                 }
5186                 /*
5187                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5188                  * move out of SCHED_IDLE either:
5189                  */
5190                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5191                         return -EPERM;
5192
5193                 /* can't change other user's priorities */
5194                 if ((current->euid != p->euid) &&
5195                     (current->euid != p->uid))
5196                         return -EPERM;
5197         }
5198
5199         if (user) {
5200 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5201                 /*
5202                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5203                  * assigned.
5204                  */
5205                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5206                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5207                         return -EPERM;
5208 #endif
5209
5210                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5211                 if (retval)
5212                         return retval;
5213         }
5214
5215         /*
5216          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5217          * changing the priority of the task:
5218          */
5219         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5220         /*
5221          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5222          * runqueue lock must be held.
5223          */
5224         rq = __task_rq_lock(p);
5225         /* recheck policy now with rq lock held */
5226         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5227                 policy = oldpolicy = -1;
5228                 __task_rq_unlock(rq);
5229                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5230                 goto recheck;
5231         }
5232         update_rq_clock(rq);
5233         on_rq = p->se.on_rq;
5234         running = task_current(rq, p);
5235         if (on_rq)
5236                 deactivate_task(rq, p, 0);
5237         if (running)
5238                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5239
5240         oldprio = p->prio;
5241         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5242
5243         if (running)
5244                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5245         if (on_rq) {
5246                 activate_task(rq, p, 0);
5247
5248                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5249         }
5250         __task_rq_unlock(rq);
5251         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5252
5253         rt_mutex_adjust_pi(p);
5254
5255         return 0;
5256 }
5257
5258 /**
5259  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5260  * @p: the task in question.
5261  * @policy: new policy.
5262  * @param: structure containing the new RT priority.
5263  *
5264  * NOTE that the task may be already dead.
5265  */
5266 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5267                        struct sched_param *param)
5268 {
5269         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5270 }
5271 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5272
5273 /**
5274  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5275  * @p: the task in question.
5276  * @policy: new policy.
5277  * @param: structure containing the new RT priority.
5278  *
5279  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5280  * current context has permission.  For example, this is needed in
5281  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5282  * but our caller might not have that capability.
5283  */
5284 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5285                                struct sched_param *param)
5286 {
5287         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5288 }
5289
5290 static int
5291 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5292 {
5293         struct sched_param lparam;
5294         struct task_struct *p;
5295         int retval;
5296
5297         if (!param || pid < 0)
5298                 return -EINVAL;
5299         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5300                 return -EFAULT;
5301
5302         rcu_read_lock();
5303         retval = -ESRCH;
5304         p = find_process_by_pid(pid);
5305         if (p != NULL)
5306                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5307         rcu_read_unlock();
5308
5309         return retval;
5310 }
5311
5312 /**
5313  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5314  * @pid: the pid in question.
5315  * @policy: new policy.
5316  * @param: structure containing the new RT priority.
5317  */
5318 asmlinkage long
5319 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5320 {
5321         /* negative values for policy are not valid */
5322         if (policy < 0)
5323                 return -EINVAL;
5324
5325         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5326 }
5327
5328 /**
5329  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5330  * @pid: the pid in question.
5331  * @param: structure containing the new RT priority.
5332  */
5333 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5334 {
5335         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5336 }
5337
5338 /**
5339  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5340  * @pid: the pid in question.
5341  */
5342 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5343 {
5344         struct task_struct *p;
5345         int retval;
5346
5347         if (pid < 0)
5348                 return -EINVAL;
5349
5350         retval = -ESRCH;
5351         read_lock(&tasklist_lock);
5352         p = find_process_by_pid(pid);
5353         if (p) {
5354                 retval = security_task_getscheduler(p);
5355                 if (!retval)
5356                         retval = p->policy;
5357         }
5358         read_unlock(&tasklist_lock);
5359         return retval;
5360 }
5361
5362 /**
5363  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5364  * @pid: the pid in question.
5365  * @param: structure containing the RT priority.
5366  */
5367 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5368 {
5369         struct sched_param lp;
5370         struct task_struct *p;
5371         int retval;
5372
5373         if (!param || pid < 0)
5374                 return -EINVAL;
5375
5376         read_lock(&tasklist_lock);
5377         p = find_process_by_pid(pid);
5378         retval = -ESRCH;
5379         if (!p)
5380                 goto out_unlock;
5381
5382         retval = security_task_getscheduler(p);
5383         if (retval)
5384                 goto out_unlock;
5385
5386         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5387         read_unlock(&tasklist_lock);
5388
5389         /*
5390          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5391          */
5392         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5393
5394         return retval;
5395
5396 out_unlock:
5397         read_unlock(&tasklist_lock);
5398         return retval;
5399 }
5400
5401 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5402 {
5403         cpumask_t cpus_allowed;
5404         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5405         struct task_struct *p;
5406         int retval;
5407
5408         get_online_cpus();
5409         read_lock(&tasklist_lock);
5410
5411         p = find_process_by_pid(pid);
5412         if (!p) {
5413                 read_unlock(&tasklist_lock);
5414                 put_online_cpus();
5415                 return -ESRCH;
5416         }
5417
5418         /*
5419          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5420          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5421          * usage count and then drop tasklist_lock.
5422          */
5423         get_task_struct(p);
5424         read_unlock(&tasklist_lock);
5425
5426         retval = -EPERM;
5427         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5428                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5429                 goto out_unlock;
5430
5431         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5432         if (retval)
5433                 goto out_unlock;
5434
5435         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5436         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5437  again:
5438         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5439
5440         if (!retval) {
5441                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5442                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5443                         /*
5444                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5445                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5446                          * cpuset's cpus_allowed
5447                          */
5448                         new_mask = cpus_allowed;
5449                         goto again;
5450                 }
5451         }
5452 out_unlock:
5453         put_task_struct(p);
5454         put_online_cpus();
5455         return retval;
5456 }
5457
5458 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5459                              cpumask_t *new_mask)
5460 {
5461         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5462                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5463         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5464                 len = sizeof(cpumask_t);
5465         }
5466         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5467 }
5468
5469 /**
5470  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5471  * @pid: pid of the process
5472  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5473  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5474  */
5475 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5476                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5477 {
5478         cpumask_t new_mask;
5479         int retval;
5480
5481         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5482         if (retval)
5483                 return retval;
5484
5485         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5486 }
5487
5488 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5489 {
5490         struct task_struct *p;
5491         int retval;
5492
5493         get_online_cpus();
5494         read_lock(&tasklist_lock);
5495
5496         retval = -ESRCH;
5497         p = find_process_by_pid(pid);
5498         if (!p)
5499                 goto out_unlock;
5500
5501         retval = security_task_getscheduler(p);
5502         if (retval)
5503                 goto out_unlock;
5504
5505         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5506
5507 out_unlock:
5508         read_unlock(&tasklist_lock);
5509         put_online_cpus();
5510
5511         return retval;
5512 }
5513
5514 /**
5515  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5516  * @pid: pid of the process
5517  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5518  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5519  */
5520 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5521                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5522 {
5523         int ret;
5524         cpumask_t mask;
5525
5526         if (len < sizeof(cpumask_t))
5527                 return -EINVAL;
5528
5529         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5530         if (ret < 0)
5531                 return ret;
5532
5533         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5534                 return -EFAULT;
5535
5536         return sizeof(cpumask_t);
5537 }
5538
5539 /**
5540  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5541  *
5542  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5543  * other threads running on this CPU then this function will return.
5544  */
5545 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5546 {
5547         struct rq *rq = this_rq_lock();
5548
5549         schedstat_inc(rq, yld_count);
5550         current->sched_class->yield_task(rq);
5551
5552         /*
5553          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5554          * no need to preempt or enable interrupts:
5555          */
5556         __release(rq->lock);
5557         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5558         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5559         preempt_enable_no_resched();
5560
5561         schedule();
5562
5563         return 0;
5564 }
5565
5566 static void __cond_resched(void)
5567 {
5568 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5569         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5570 #endif
5571         /*
5572          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5573          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5574          * cond_resched() call.
5575          */
5576         do {
5577                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5578                 schedule();
5579                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5580         } while (need_resched());
5581 }
5582
5583 int __sched _cond_resched(void)
5584 {
5585         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5586                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5587                 __cond_resched();
5588                 return 1;
5589         }
5590         return 0;
5591 }
5592 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5593
5594 /*
5595  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5596  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5597  *
5598  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5599  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5600  * spin_unlock(), once by hand).
5601  */
5602 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5603 {
5604         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5605         int ret = 0;
5606
5607         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5608                 spin_unlock(lock);
5609                 if (resched && need_resched())
5610                         __cond_resched();
5611                 else
5612                         cpu_relax();
5613                 ret = 1;
5614                 spin_lock(lock);
5615         }
5616         return ret;
5617 }
5618 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5619
5620 int __sched cond_resched_softirq(void)
5621 {
5622         BUG_ON(!in_softirq());
5623
5624         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5625                 local_bh_enable();
5626                 __cond_resched();
5627                 local_bh_disable();
5628                 return 1;
5629         }
5630         return 0;
5631 }
5632 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5633
5634 /**
5635  * yield - yield the current processor to other threads.
5636  *
5637  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5638  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5639  */
5640 void __sched yield(void)
5641 {
5642         set_current_state(TASK_RUNNING);
5643         sys_sched_yield();
5644 }
5645 EXPORT_SYMBOL(yield);
5646
5647 /*
5648  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5649  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5650  *
5651  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5652  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5653  */
5654 void __sched io_schedule(void)
5655 {
5656         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5657
5658         delayacct_blkio_start();
5659         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5660         schedule();
5661         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5662         delayacct_blkio_end();
5663 }
5664 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5665
5666 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5667 {
5668         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5669         long ret;
5670
5671         delayacct_blkio_start();
5672         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5673         ret = schedule_timeout(timeout);
5674         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5675         delayacct_blkio_end();
5676         return ret;
5677 }
5678
5679 /**
5680  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5681  * @policy: scheduling class.
5682  *
5683  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5684  * by a given scheduling class.
5685  */
5686 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5687 {
5688         int ret = -EINVAL;
5689
5690         switch (policy) {
5691         case SCHED_FIFO:
5692         case SCHED_RR:
5693                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5694                 break;
5695         case SCHED_NORMAL:
5696         case SCHED_BATCH:
5697         case SCHED_IDLE:
5698                 ret = 0;
5699                 break;
5700         }
5701         return ret;
5702 }
5703
5704 /**
5705  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5706  * @policy: scheduling class.
5707  *
5708  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5709  * by a given scheduling class.
5710  */
5711 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5712 {
5713         int ret = -EINVAL;
5714
5715         switch (policy) {
5716         case SCHED_FIFO:
5717         case SCHED_RR:
5718                 ret = 1;
5719                 break;
5720         case SCHED_NORMAL:
5721         case SCHED_BATCH:
5722         case SCHED_IDLE:
5723                 ret = 0;
5724         }
5725         return ret;
5726 }
5727
5728 /**
5729  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5730  * @pid: pid of the process.
5731  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5732  *
5733  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5734  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5735  */
5736 asmlinkage
5737 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5738 {
5739         struct task_struct *p;
5740         unsigned int time_slice;
5741         int retval;
5742         struct timespec t;
5743
5744         if (pid < 0)
5745                 return -EINVAL;
5746
5747         retval = -ESRCH;
5748         read_lock(&tasklist_lock);
5749         p = find_process_by_pid(pid);
5750         if (!p)
5751                 goto out_unlock;
5752
5753         retval = security_task_getscheduler(p);
5754         if (retval)
5755                 goto out_unlock;
5756
5757         /*
5758          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5759          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5760          */
5761         time_slice = 0;
5762         if (p->policy == SCHED_RR) {
5763                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5764         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5765                 struct sched_entity *se = &p->se;
5766                 unsigned long flags;
5767                 struct rq *rq;
5768
5769                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5770                 if (rq->cfs.load.weight)
5771                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5772                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5773         }
5774         read_unlock(&tasklist_lock);
5775         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5776         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5777         return retval;
5778
5779 out_unlock:
5780         read_unlock(&tasklist_lock);
5781         return retval;
5782 }
5783
5784 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5785
5786 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5787 {
5788         unsigned long free = 0;
5789         unsigned state;
5790
5791         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5792         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5793                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5794 #if BITS_PER_LONG == 32
5795         if (state == TASK_RUNNING)
5796                 printk(KERN_CONT " running  ");
5797         else
5798                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5799 #else
5800         if (state == TASK_RUNNING)
5801                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5802         else
5803                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5804 #endif
5805 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5806         {
5807                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5808                 while (!*n)
5809                         n++;
5810                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5811         }
5812 #endif
5813         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5814                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5815
5816         show_stack(p, NULL);
5817 }
5818
5819 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5820 {
5821         struct task_struct *g, *p;
5822
5823 #if BITS_PER_LONG == 32
5824         printk(KERN_INFO
5825                 "  task                PC stack   pid father\n");
5826 #else
5827         printk(KERN_INFO
5828                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5829 #endif
5830         read_lock(&tasklist_lock);
5831         do_each_thread(g, p) {
5832                 /*
5833                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5834                  * console might take alot of time:
5835                  */
5836                 touch_nmi_watchdog();
5837                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5838                         sched_show_task(p);
5839         } while_each_thread(g, p);
5840
5841         touch_all_softlockup_watchdogs();
5842
5843 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5844         sysrq_sched_debug_show();
5845 #endif
5846         read_unlock(&tasklist_lock);
5847         /*
5848          * Only show locks if all tasks are dumped:
5849          */
5850         if (state_filter == -1)
5851                 debug_show_all_locks();
5852 }
5853
5854 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5855 {
5856         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5857 }
5858
5859 /**
5860  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5861  * @idle: task in question
5862  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5863  *
5864  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5865  * flag, to make booting more robust.
5866  */
5867 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5868 {
5869         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5870         unsigned long flags;
5871
5872         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5873
5874         __sched_fork(idle);
5875         idle->se.exec_start = sched_clock();
5876
5877         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5878         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5879         __set_task_cpu(idle, cpu);
5880
5881         rq->curr = rq->idle = idle;
5882 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5883         idle->oncpu = 1;
5884 #endif
5885         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5886
5887         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5888 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5889         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5890 #else
5891         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5892 #endif
5893         /*
5894          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5895          */
5896         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5897 }
5898
5899 /*
5900  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5901  * indicates which cpus entered this state. This is used
5902  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5903  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5904  * always be CPU_MASK_NONE.
5905  */
5906 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5907
5908 /*
5909  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5910  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5911  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5912  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5913  * number of CPUs.
5914  *
5915  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5916  */
5917 static inline void sched_init_granularity(void)
5918 {
5919         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5920         const unsigned long limit = 200000000;
5921
5922         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5923         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5924                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5925
5926         sysctl_sched_latency *= factor;
5927         if (sysctl_sched_latency > limit)
5928                 sysctl_sched_latency = limit;
5929
5930         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5931
5932         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5933 }
5934
5935 #ifdef CONFIG_SMP
5936 /*
5937  * This is how migration works:
5938  *
5939  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5940  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5941  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5942  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5943  *    thread off the CPU)
5944  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5945  *    task is still in the wrong runqueue.
5946  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5947  *    it and puts it into the right queue.
5948  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5949  * 7) we wake up and the migration is done.
5950  */
5951
5952 /*
5953  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5954  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5955  * is removed from the allowed bitmask.
5956  *
5957  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5958  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5959  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5960  */
5961 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5962 {
5963         struct migration_req req;
5964         unsigned long flags;
5965         struct rq *rq;
5966         int ret = 0;
5967
5968         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5969         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5970                 ret = -EINVAL;
5971                 goto out;
5972         }
5973
5974         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5975                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5976                 ret = -EINVAL;
5977                 goto out;
5978         }
5979
5980         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5981                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5982         else {
5983                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5984                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5985         }
5986
5987         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5988         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5989                 goto out;
5990
5991         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5992                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5993                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5994                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5995                 wait_for_completion(&req.done);
5996                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5997                 return 0;
5998         }
5999 out:
6000         task_rq_unlock(rq, &flags);
6001
6002         return ret;
6003 }
6004 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6005
6006 /*
6007  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6008  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6009  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6010  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6011  *
6012  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6013  * as the task is no longer on this CPU.
6014  *
6015  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6016  */
6017 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6018 {
6019         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6020         int ret = 0, on_rq;
6021
6022         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6023                 return ret;
6024
6025         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6026         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6027
6028         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6029         /* Already moved. */
6030         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6031                 goto done;
6032         /* Affinity changed (again). */
6033         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6034                 goto fail;
6035
6036         on_rq = p->se.on_rq;
6037         if (on_rq)
6038                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6039
6040         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6041         if (on_rq) {
6042                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6043                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6044         }
6045 done:
6046         ret = 1;
6047 fail:
6048         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6049         return ret;
6050 }
6051
6052 /*
6053  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6054  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6055  * another runqueue.
6056  */
6057 static int migration_thread(void *data)
6058 {
6059         int cpu = (long)data;
6060         struct rq *rq;
6061
6062         rq = cpu_rq(cpu);
6063         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6064
6065         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6066         while (!kthread_should_stop()) {
6067                 struct migration_req *req;
6068                 struct list_head *head;
6069
6070                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6071
6072                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6073                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6074                         goto wait_to_die;
6075                 }
6076
6077                 if (rq->active_balance) {
6078                         active_load_balance(rq, cpu);
6079                         rq->active_balance = 0;
6080                 }
6081
6082                 head = &rq->migration_queue;
6083
6084                 if (list_empty(head)) {
6085                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6086                         schedule();
6087                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6088                         continue;
6089                 }
6090                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6091                 list_del_init(head->next);
6092
6093                 spin_unlock(&rq->lock);
6094                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6095                 local_irq_enable();
6096
6097                 complete(&req->done);
6098         }
6099         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6100         return 0;
6101
6102 wait_to_die:
6103         /* Wait for kthread_stop */
6104         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6105         while (!kthread_should_stop()) {
6106                 schedule();
6107                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6108         }
6109         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6110         return 0;
6111 }
6112
6113 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6114
6115 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6116 {
6117         int ret;
6118
6119         local_irq_disable();
6120         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6121         local_irq_enable();
6122         return ret;
6123 }
6124
6125 /*
6126  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6127  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6128  */
6129 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6130 {
6131         unsigned long flags;
6132         cpumask_t mask;
6133         struct rq *rq;
6134         int dest_cpu;
6135
6136         do {
6137                 /* On same node? */
6138                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6139                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6140                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6141
6142                 /* On any allowed CPU? */
6143                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6144                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6145
6146                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6147                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6148                         cpumask_t cpus_allowed;
6149
6150                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6151                         /*
6152                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6153                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6154                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6155                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6156                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6157                          */
6158                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6159                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6160                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6161                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6162
6163                         /*
6164                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6165                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6166                          * leave kernel.
6167                          */
6168                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6169                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6170                                        "longer affine to cpu%d\n",
6171                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6172                         }
6173                 }
6174         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6175 }
6176
6177 /*
6178  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6179  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6180  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6181  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6182  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6183  */
6184 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6185 {
6186         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6187         unsigned long flags;
6188
6189         local_irq_save(flags);
6190         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6191         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6192         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6193         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6194         local_irq_restore(flags);
6195 }
6196
6197 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6198 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6199 {
6200         struct task_struct *p, *t;
6201
6202         read_lock(&tasklist_lock);
6203
6204         do_each_thread(t, p) {
6205                 if (p == current)
6206                         continue;
6207
6208                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6209                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6210         } while_each_thread(t, p);
6211
6212         read_unlock(&tasklist_lock);
6213 }
6214
6215 /*
6216  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6217  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6218  * Used by CPU offline code.
6219  */
6220 void sched_idle_next(void)
6221 {
6222         int this_cpu = smp_processor_id();
6223         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6224         struct task_struct *p = rq->idle;
6225         unsigned long flags;
6226
6227         /* cpu has to be offline */
6228         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6229
6230         /*
6231          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6232          * and interrupts disabled on the current cpu.
6233          */
6234         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6235
6236         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6237
6238         update_rq_clock(rq);
6239         activate_task(rq, p, 0);
6240
6241         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6242 }
6243
6244 /*
6245  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6246  * offline.
6247  */
6248 void idle_task_exit(void)
6249 {
6250         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6251
6252         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6253
6254         if (mm != &init_mm)
6255                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6256         mmdrop(mm);
6257 }
6258
6259 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6260 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6261 {
6262         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6263
6264         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6265         BUG_ON(!p->exit_state);
6266
6267         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6268         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6269
6270         get_task_struct(p);
6271
6272         /*
6273          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6274          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6275          * fine.
6276          */
6277         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6278         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6279         spin_lock_irq(&rq->lock);
6280
6281         put_task_struct(p);
6282 }
6283
6284 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6285 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6286 {
6287         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6288         struct task_struct *next;
6289
6290         for ( ; ; ) {
6291                 if (!rq->nr_running)
6292                         break;
6293                 update_rq_clock(rq);
6294                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6295                 if (!next)
6296                         break;
6297                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6298                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6299
6300         }
6301 }
6302 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6303
6304 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6305
6306 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6307         {
6308                 .procname       = "sched_domain",
6309                 .mode           = 0555,
6310         },
6311         {0, },
6312 };
6313
6314 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6315         {
6316                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6317                 .procname       = "kernel",
6318                 .mode           = 0555,
6319                 .child          = sd_ctl_dir,
6320         },
6321         {0, },
6322 };
6323
6324 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6325 {
6326         struct ctl_table *entry =
6327                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6328
6329         return entry;
6330 }
6331
6332 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6333 {
6334         struct ctl_table *entry;
6335
6336         /*
6337          * In the intermediate directories, both the child directory and
6338          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6339          * will always be set. In the lowest directory the names are
6340          * static strings and all have proc handlers.
6341          */
6342         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6343                 if (entry->child)
6344                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6345                 if (entry->proc_handler == NULL)
6346                         kfree(entry->procname);
6347         }
6348
6349         kfree(*tablep);
6350         *tablep = NULL;
6351 }
6352
6353 static void
6354 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6355                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6356                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6357 {
6358         entry->procname = procname;
6359         entry->data = data;
6360         entry->maxlen = maxlen;
6361         entry->mode = mode;
6362         entry->proc_handler = proc_handler;
6363 }
6364
6365 static struct ctl_table *
6366 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6367 {
6368         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6369
6370         if (table == NULL)
6371                 return NULL;
6372
6373         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6374                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6375         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6376                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6377         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6378                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6379         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6380                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6381         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6382                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6383         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6384                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6385         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6386                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6387         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6388                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6389         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6390                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6391         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6392                 &sd->cache_nice_tries,
6393                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6394         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6395                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6396         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6397                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6398         /* &table[12] is terminator */
6399
6400         return table;
6401 }
6402
6403 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6404 {
6405         struct ctl_table *entry, *table;
6406         struct sched_domain *sd;
6407         int domain_num = 0, i;
6408         char buf[32];
6409
6410         for_each_domain(cpu, sd)
6411                 domain_num++;
6412         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6413         if (table == NULL)
6414                 return NULL;
6415
6416         i = 0;
6417         for_each_domain(cpu, sd) {
6418                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6419                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6420                 entry->mode = 0555;
6421                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6422                 entry++;
6423                 i++;
6424         }
6425         return table;
6426 }
6427
6428 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6429 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6430 {
6431         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6432         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6433         char buf[32];
6434
6435         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6436         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6437
6438         if (entry == NULL)
6439                 return;
6440
6441         for_each_online_cpu(i) {
6442                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6443                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6444                 entry->mode = 0555;
6445                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6446                 entry++;
6447         }
6448
6449         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6450         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6451 }
6452
6453 /* may be called multiple times per register */
6454 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6455 {
6456         if (sd_sysctl_header)
6457                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6458         sd_sysctl_header = NULL;
6459         if (sd_ctl_dir[0].child)
6460                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6461 }
6462 #else
6463 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6464 {
6465 }
6466 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6467 {
6468 }
6469 #endif
6470
6471 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6472 {
6473         if (!rq->online) {
6474                 const struct sched_class *class;
6475
6476                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6477                 rq->online = 1;
6478
6479                 for_each_class(class) {
6480                         if (class->rq_online)
6481                                 class->rq_online(rq);
6482                 }
6483         }
6484 }
6485
6486 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6487 {
6488         if (rq->online) {
6489                 const struct sched_class *class;
6490
6491                 for_each_class(class) {
6492                         if (class->rq_offline)
6493                                 class->rq_offline(rq);
6494                 }
6495
6496                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6497                 rq->online = 0;
6498         }
6499 }
6500
6501 /*
6502  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6503  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6504  */
6505 static int __cpuinit
6506 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6507 {
6508         struct task_struct *p;
6509         int cpu = (long)hcpu;
6510         unsigned long flags;
6511         struct rq *rq;
6512
6513         switch (action) {
6514
6515         case CPU_UP_PREPARE:
6516         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6517                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6518                 if (IS_ERR(p))
6519                         return NOTIFY_BAD;
6520                 kthread_bind(p, cpu);
6521                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6522                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6523                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6524                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6525                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6526                 break;
6527
6528         case CPU_ONLINE:
6529         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6530                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6531                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6532
6533                 /* Update our root-domain */
6534                 rq = cpu_rq(cpu);
6535                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6536                 if (rq->rd) {
6537                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6538
6539                         set_rq_online(rq);
6540                 }
6541                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6542                 break;
6543
6544 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6545         case CPU_UP_CANCELED:
6546         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6547                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6548                         break;
6549                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6550                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6551                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6552                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6553                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6554                 break;
6555
6556         case CPU_DEAD:
6557         case CPU_DEAD_FROZEN:
6558                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6559                 migrate_live_tasks(cpu);
6560                 rq = cpu_rq(cpu);
6561                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6562                 rq->migration_thread = NULL;
6563                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6564                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6565                 update_rq_clock(rq);
6566                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6567                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6568                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6569                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6570                 migrate_dead_tasks(cpu);
6571                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6572                 cpuset_unlock();
6573                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6574                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6575
6576                 /*
6577                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6578                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6579                  * the requestors.
6580                  */
6581                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6582                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6583                         struct migration_req *req;
6584
6585                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6586                                          struct migration_req, list);
6587                         list_del_init(&req->list);
6588                         complete(&req->done);
6589                 }
6590                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6591                 break;
6592
6593         case CPU_DYING:
6594         case CPU_DYING_FROZEN:
6595                 /* Update our root-domain */
6596                 rq = cpu_rq(cpu);
6597                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6598                 if (rq->rd) {
6599                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6600                         set_rq_offline(rq);
6601                 }
6602                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6603                 break;
6604 #endif
6605         }
6606         return NOTIFY_OK;
6607 }
6608
6609 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6610  * happens before everything else.
6611  */
6612 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6613         .notifier_call = migration_call,
6614         .priority = 10
6615 };
6616
6617 static int __init migration_init(void)
6618 {
6619         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6620         int err;
6621
6622         /* Start one for the boot CPU: */
6623         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6624         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6625         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6626         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6627
6628         return err;
6629 }
6630 early_initcall(migration_init);
6631 #endif
6632
6633 #ifdef CONFIG_SMP
6634
6635 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6636
6637 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6638 {
6639         switch (lvl) {
6640         case SD_LV_NONE:
6641                         return "NONE";
6642         case SD_LV_SIBLING:
6643                         return "SIBLING";
6644         case SD_LV_MC:
6645                         return "MC";
6646         case SD_LV_CPU:
6647                         return "CPU";
6648         case SD_LV_NODE:
6649                         return "NODE";
6650         case SD_LV_ALLNODES:
6651                         return "ALLNODES";
6652         case SD_LV_MAX:
6653                         return "MAX";
6654
6655         }
6656         return "MAX";
6657 }
6658
6659 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6660                                   cpumask_t *groupmask)
6661 {
6662         struct sched_group *group = sd->groups;
6663         char str[256];
6664
6665         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6666         cpus_clear(*groupmask);
6667
6668         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6669
6670         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6671                 printk("does not load-balance\n");
6672                 if (sd->parent)
6673                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6674                                         " has parent");
6675                 return -1;
6676         }
6677
6678         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6679                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6680
6681         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6682                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6683                                 "CPU%d\n", cpu);
6684         }
6685         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6686                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6687                                 " CPU%d\n", cpu);
6688         }
6689
6690         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6691         do {
6692                 if (!group) {
6693                         printk("\n");
6694                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6695                         break;
6696                 }
6697
6698                 if (!group->__cpu_power) {
6699                         printk(KERN_CONT "\n");
6700                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6701                                         "set\n");
6702                         break;
6703                 }
6704
6705                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6706                         printk(KERN_CONT "\n");
6707                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6708                         break;
6709                 }
6710
6711                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6712                         printk(KERN_CONT "\n");
6713                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6714                         break;
6715                 }
6716
6717                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6718
6719                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6720                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6721
6722                 group = group->next;
6723         } while (group != sd->groups);
6724         printk(KERN_CONT "\n");
6725
6726         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6727                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6728
6729         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6730                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6731                         "of domain->span\n");
6732         return 0;
6733 }
6734
6735 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6736 {
6737         cpumask_t *groupmask;
6738         int level = 0;
6739
6740         if (!sd) {
6741                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6742                 return;
6743         }
6744
6745         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6746
6747         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6748         if (!groupmask) {
6749                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6750                 return;
6751         }
6752
6753         for (;;) {
6754                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6755                         break;
6756                 level++;
6757                 sd = sd->parent;
6758                 if (!sd)
6759                         break;
6760         }
6761         kfree(groupmask);
6762 }
6763 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6764 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6765 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6766
6767 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6768 {
6769         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6770                 return 1;
6771
6772         /* Following flags need at least 2 groups */
6773         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6774                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6775                          SD_BALANCE_FORK |
6776                          SD_BALANCE_EXEC |
6777                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6778                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6779                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6780                         return 0;
6781         }
6782
6783         /* Following flags don't use groups */
6784         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6785                          SD_WAKE_AFFINE |
6786                          SD_WAKE_BALANCE))
6787                 return 0;
6788
6789         return 1;
6790 }
6791
6792 static int
6793 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6794 {
6795         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6796
6797         if (sd_degenerate(parent))
6798                 return 1;
6799
6800         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6801                 return 0;
6802
6803         /* Does parent contain flags not in child? */
6804         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6805         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6806                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6807         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6808         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6809                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6810                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6811                                 SD_BALANCE_FORK |
6812                                 SD_BALANCE_EXEC |
6813                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6814                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6815         }
6816         if (~cflags & pflags)
6817                 return 0;
6818
6819         return 1;
6820 }
6821
6822 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6823 {
6824         unsigned long flags;
6825
6826         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6827
6828         if (rq->rd) {
6829                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6830
6831                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6832  &nbs