Merge branch 'linus' into tracing/mmiotrace-mergefixups
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 /*
79  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
80  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
81  * and back.
82  */
83 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
84 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
85 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
86
87 /*
88  * 'User priority' is the nice value converted to something we
89  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
90  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
91  */
92 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
93 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
94 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
95
96 /*
97  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
98  */
99 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
108  * Timeslices get refilled after they expire.
109  */
110 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
111
112 /*
113  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
114  */
115 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 struct rt_bandwidth {
159         /* nests inside the rq lock: */
160         spinlock_t              rt_runtime_lock;
161         ktime_t                 rt_period;
162         u64                     rt_runtime;
163         struct hrtimer          rt_period_timer;
164 };
165
166 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
167
168 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
169
170 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
171 {
172         struct rt_bandwidth *rt_b =
173                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
174         ktime_t now;
175         int overrun;
176         int idle = 0;
177
178         for (;;) {
179                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
180                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
181
182                 if (!overrun)
183                         break;
184
185                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
186         }
187
188         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
189 }
190
191 static
192 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
193 {
194         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
195         rt_b->rt_runtime = runtime;
196
197         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
198
199         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
200                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
201         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
202         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
203 }
204
205 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
206 {
207         ktime_t now;
208
209         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
210                 return;
211
212         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
213                 return;
214
215         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
216         for (;;) {
217                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
218                         break;
219
220                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
221                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
222                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
223                               rt_b->rt_period_timer.expires,
224                               HRTIMER_MODE_ABS);
225         }
226         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
227 }
228
229 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
230 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
231 {
232         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
233 }
234 #endif
235
236 /*
237  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
238  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
239  */
240 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
241
242 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
243
244 #include <linux/cgroup.h>
245
246 struct cfs_rq;
247
248 static LIST_HEAD(task_groups);
249
250 /* task group related information */
251 struct task_group {
252 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
253         struct cgroup_subsys_state css;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /*
282  * Root task group.
283  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
284  *      be a child to this group.
285  */
286 struct task_group root_task_group;
287
288 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
289 /* Default task group's sched entity on each cpu */
290 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
291 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
292 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
293 #endif
294
295 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
297 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
298 #endif
299 #else
300 #define root_task_group init_task_group
301 #endif
302
303 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
304  * a task group's cpu shares.
305  */
306 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
307
308 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
309 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
310 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
311 #else
312 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313 #endif
314
315 /*
316  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
317  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
318  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
319  * too large, so as the shares value of a task group.
320  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
321  *  limitation from this.)
322  */
323 #define MIN_SHARES      2
324 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
325
326 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
327 #endif
328
329 /* Default task group.
330  *      Every task in system belong to this group at bootup.
331  */
332 struct task_group init_task_group;
333
334 /* return group to which a task belongs */
335 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
336 {
337         struct task_group *tg;
338
339 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
340         tg = p->user->tg;
341 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
342         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
343                                 struct task_group, css);
344 #else
345         tg = &init_task_group;
346 #endif
347         return tg;
348 }
349
350 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
351 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
352 {
353 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
354         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
355         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
356 #endif
357
358 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
359         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
360         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
361 #endif
362 }
363
364 #else
365
366 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
367
368 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
369
370 /* CFS-related fields in a runqueue */
371 struct cfs_rq {
372         struct load_weight load;
373         unsigned long nr_running;
374
375         u64 exec_clock;
376         u64 min_vruntime;
377
378         struct rb_root tasks_timeline;
379         struct rb_node *rb_leftmost;
380
381         struct list_head tasks;
382         struct list_head *balance_iterator;
383
384         /*
385          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
386          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
387          */
388         struct sched_entity *curr, *next;
389
390         unsigned long nr_spread_over;
391
392 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
393         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
394
395         /*
396          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
397          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
398          * (like users, containers etc.)
399          *
400          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
401          * list is used during load balance.
402          */
403         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
404         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
405 #endif
406 };
407
408 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
409 struct rt_rq {
410         struct rt_prio_array active;
411         unsigned long rt_nr_running;
412 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
413         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
414 #endif
415 #ifdef CONFIG_SMP
416         unsigned long rt_nr_migratory;
417         int overloaded;
418 #endif
419         int rt_throttled;
420         u64 rt_time;
421         u64 rt_runtime;
422         /* Nests inside the rq lock: */
423         spinlock_t rt_runtime_lock;
424
425 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
426         unsigned long rt_nr_boosted;
427
428         struct rq *rq;
429         struct list_head leaf_rt_rq_list;
430         struct task_group *tg;
431         struct sched_rt_entity *rt_se;
432 #endif
433 };
434
435 #ifdef CONFIG_SMP
436
437 /*
438  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
439  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
440  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
441  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
442  * object.
443  *
444  */
445 struct root_domain {
446         atomic_t refcount;
447         cpumask_t span;
448         cpumask_t online;
449
450         /*
451          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
452          * one runnable RT task.
453          */
454         cpumask_t rto_mask;
455         atomic_t rto_count;
456 };
457
458 /*
459  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
460  * members (mimicking the global state we have today).
461  */
462 static struct root_domain def_root_domain;
463
464 #endif
465
466 /*
467  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
468  *
469  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
470  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
471  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
472  */
473 struct rq {
474         /* runqueue lock: */
475         spinlock_t lock;
476
477         /*
478          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
479          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
480          */
481         unsigned long nr_running;
482         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
483         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
484         unsigned char idle_at_tick;
485 #ifdef CONFIG_NO_HZ
486         unsigned long last_tick_seen;
487         unsigned char in_nohz_recently;
488 #endif
489         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
490         struct load_weight load;
491         unsigned long nr_load_updates;
492         u64 nr_switches;
493
494         struct cfs_rq cfs;
495         struct rt_rq rt;
496
497 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
498         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
499         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
500 #endif
501 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
502         struct list_head leaf_rt_rq_list;
503 #endif
504
505         /*
506          * This is part of a global counter where only the total sum
507          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
508          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
509          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
510          */
511         unsigned long nr_uninterruptible;
512
513         struct task_struct *curr, *idle;
514         unsigned long next_balance;
515         struct mm_struct *prev_mm;
516
517         u64 clock;
518
519         atomic_t nr_iowait;
520
521 #ifdef CONFIG_SMP
522         struct root_domain *rd;
523         struct sched_domain *sd;
524
525         /* For active balancing */
526         int active_balance;
527         int push_cpu;
528         /* cpu of this runqueue: */
529         int cpu;
530
531         struct task_struct *migration_thread;
532         struct list_head migration_queue;
533 #endif
534
535 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
536         unsigned long hrtick_flags;
537         ktime_t hrtick_expire;
538         struct hrtimer hrtick_timer;
539 #endif
540
541 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
542         /* latency stats */
543         struct sched_info rq_sched_info;
544
545         /* sys_sched_yield() stats */
546         unsigned int yld_exp_empty;
547         unsigned int yld_act_empty;
548         unsigned int yld_both_empty;
549         unsigned int yld_count;
550
551         /* schedule() stats */
552         unsigned int sched_switch;
553         unsigned int sched_count;
554         unsigned int sched_goidle;
555
556         /* try_to_wake_up() stats */
557         unsigned int ttwu_count;
558         unsigned int ttwu_local;
559
560         /* BKL stats */
561         unsigned int bkl_count;
562 #endif
563         struct lock_class_key rq_lock_key;
564 };
565
566 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
567
568 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
569 {
570         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
571 }
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 /*
583  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
584  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
585  *
586  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
587  * preempt-disabled sections.
588  */
589 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
590         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
591
592 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
593 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
594 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
595 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
596
597 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
598 {
599         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
600 }
601
602 /*
603  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
604  */
605 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
606 # define const_debug __read_mostly
607 #else
608 # define const_debug static const
609 #endif
610
611 /**
612  * runqueue_is_locked
613  *
614  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
615  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
616  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
617  */
618 int runqueue_is_locked(void)
619 {
620         int cpu = get_cpu();
621         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
622         int ret;
623
624         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
625         put_cpu();
626         return ret;
627 }
628
629 /*
630  * Debugging: various feature bits
631  */
632
633 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
634         __SCHED_FEAT_##name ,
635
636 enum {
637 #include "sched_features.h"
638 };
639
640 #undef SCHED_FEAT
641
642 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
643         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
644
645 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
646 #include "sched_features.h"
647         0;
648
649 #undef SCHED_FEAT
650
651 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
652 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
653         #name ,
654
655 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
656 #include "sched_features.h"
657         NULL
658 };
659
660 #undef SCHED_FEAT
661
662 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
663 {
664         filp->private_data = inode->i_private;
665         return 0;
666 }
667
668 static ssize_t
669 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
670                 size_t cnt, loff_t *ppos)
671 {
672         char *buf;
673         int r = 0;
674         int len = 0;
675         int i;
676
677         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
678                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
679                 len += 4;
680         }
681
682         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
683         if (!buf)
684                 return -ENOMEM;
685
686         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
687                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
688                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
689                 else
690                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
691         }
692
693         r += sprintf(buf + r, "\n");
694         WARN_ON(r >= len + 2);
695
696         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
697
698         kfree(buf);
699
700         return r;
701 }
702
703 static ssize_t
704 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
705                 size_t cnt, loff_t *ppos)
706 {
707         char buf[64];
708         char *cmp = buf;
709         int neg = 0;
710         int i;
711
712         if (cnt > 63)
713                 cnt = 63;
714
715         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
716                 return -EFAULT;
717
718         buf[cnt] = 0;
719
720         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
721                 neg = 1;
722                 cmp += 3;
723         }
724
725         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
726                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
727
728                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
729                         if (neg)
730                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
731                         else
732                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
733                         break;
734                 }
735         }
736
737         if (!sched_feat_names[i])
738                 return -EINVAL;
739
740         filp->f_pos += cnt;
741
742         return cnt;
743 }
744
745 static struct file_operations sched_feat_fops = {
746         .open   = sched_feat_open,
747         .read   = sched_feat_read,
748         .write  = sched_feat_write,
749 };
750
751 static __init int sched_init_debug(void)
752 {
753         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
754                         &sched_feat_fops);
755
756         return 0;
757 }
758 late_initcall(sched_init_debug);
759
760 #endif
761
762 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
763
764 /*
765  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
766  * Limited because this is done with IRQs disabled.
767  */
768 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
769
770 /*
771  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
772  * default: 1s
773  */
774 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
775
776 static __read_mostly int scheduler_running;
777
778 /*
779  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
780  * default: 0.95s
781  */
782 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
783
784 static inline u64 global_rt_period(void)
785 {
786         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
787 }
788
789 static inline u64 global_rt_runtime(void)
790 {
791         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
792                 return RUNTIME_INF;
793
794         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
795 }
796
797 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
798
799 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
800 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
801
802 /*
803  * Global lock which we take every now and then to synchronize
804  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
805  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
806  * it's good enough for tracing:
807  */
808 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
809 static unsigned long long prev_global_time;
810
811 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
812 {
813         /*
814          * We want this inlined, to not get tracer function calls
815          * in this critical section:
816          */
817         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
818         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
819
820         if (time < prev_global_time) {
821                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
822                 time = prev_global_time;
823         } else {
824                 prev_global_time = time;
825         }
826
827         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
828         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
829
830         return time;
831 }
832
833 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
834 {
835         unsigned long long now;
836
837         /*
838          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
839          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
840          */
841         if (unlikely(!scheduler_running))
842                 return 0;
843
844         now = sched_clock_cpu(cpu);
845
846         return now;
847 }
848
849 /*
850  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
851  * clock constructed from sched_clock():
852  */
853 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
854 {
855         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
856         unsigned long flags;
857
858         local_irq_save(flags);
859         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
860         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
861         delta_time = time-prev_cpu_time;
862
863         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
864                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
865                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
866         }
867         local_irq_restore(flags);
868
869         return time;
870 }
871 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
872
873 #ifndef prepare_arch_switch
874 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
875 #endif
876 #ifndef finish_arch_switch
877 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
878 #endif
879
880 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
881 {
882         return rq->curr == p;
883 }
884
885 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
886 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
887 {
888         return task_current(rq, p);
889 }
890
891 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
892 {
893 }
894
895 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
896 {
897 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
898         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
899         rq->lock.owner = current;
900 #endif
901         /*
902          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
903          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
904          * prev into current:
905          */
906         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
907
908         spin_unlock_irq(&rq->lock);
909 }
910
911 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
912 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
913 {
914 #ifdef CONFIG_SMP
915         return p->oncpu;
916 #else
917         return task_current(rq, p);
918 #endif
919 }
920
921 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
922 {
923 #ifdef CONFIG_SMP
924         /*
925          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
926          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
927          * here.
928          */
929         next->oncpu = 1;
930 #endif
931 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
932         spin_unlock_irq(&rq->lock);
933 #else
934         spin_unlock(&rq->lock);
935 #endif
936 }
937
938 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
939 {
940 #ifdef CONFIG_SMP
941         /*
942          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
943          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
944          * finished.
945          */
946         smp_wmb();
947         prev->oncpu = 0;
948 #endif
949 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
950         local_irq_enable();
951 #endif
952 }
953 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
954
955 /*
956  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
957  * Must be called interrupts disabled.
958  */
959 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
960         __acquires(rq->lock)
961 {
962         for (;;) {
963                 struct rq *rq = task_rq(p);
964                 spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p)))
966                         return rq;
967                 spin_unlock(&rq->lock);
968         }
969 }
970
971 /*
972  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
973  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
974  * explicitly disabling preemption.
975  */
976 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
977         __acquires(rq->lock)
978 {
979         struct rq *rq;
980
981         for (;;) {
982                 local_irq_save(*flags);
983                 rq = task_rq(p);
984                 spin_lock(&rq->lock);
985                 if (likely(rq == task_rq(p)))
986                         return rq;
987                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
988         }
989 }
990
991 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
992         __releases(rq->lock)
993 {
994         spin_unlock(&rq->lock);
995 }
996
997 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
998         __releases(rq->lock)
999 {
1000         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1005  */
1006 static struct rq *this_rq_lock(void)
1007         __acquires(rq->lock)
1008 {
1009         struct rq *rq;
1010
1011         local_irq_disable();
1012         rq = this_rq();
1013         spin_lock(&rq->lock);
1014
1015         return rq;
1016 }
1017
1018 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1019
1020 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1021 {
1022         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1023 }
1024
1025 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1026 /*
1027  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1028  *
1029  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1030  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1031  * reschedule event.
1032  *
1033  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1034  * rq->lock.
1035  */
1036 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1037 {
1038         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1039 }
1040
1041 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1042 {
1043         unsigned long flags;
1044
1045         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1046         resched_task(rq->curr);
1047         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1048 }
1049
1050 enum {
1051         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1052         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1053         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1054 };
1055
1056 /*
1057  * Use hrtick when:
1058  *  - enabled by features
1059  *  - hrtimer is actually high res
1060  */
1061 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1062 {
1063         if (!sched_feat(HRTICK))
1064                 return 0;
1065         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1066                 return 0;
1067         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Called to set the hrtick timer state.
1072  *
1073  * called with rq->lock held and irqs disabled
1074  */
1075 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1076 {
1077         assert_spin_locked(&rq->lock);
1078
1079         /*
1080          * preempt at: now + delay
1081          */
1082         rq->hrtick_expire =
1083                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1084         /*
1085          * indicate we need to program the timer
1086          */
1087         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1088         if (reset)
1089                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1090
1091         /*
1092          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1093          * forced reschedule.
1094          */
1095         if (reset)
1096                 resched_hrt(rq->curr);
1097 }
1098
1099 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1100 {
1101         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1102                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1103 }
1104
1105 /*
1106  * Update the timer from the possible pending state.
1107  */
1108 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1109 {
1110         ktime_t time;
1111         int set, reset;
1112         unsigned long flags;
1113
1114         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1115
1116         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1117         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1118         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1119         time = rq->hrtick_expire;
1120         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1121         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1122
1123         if (set) {
1124                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1125                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1126                         resched_rq(rq);
1127         } else
1128                 hrtick_clear(rq);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * High-resolution timer tick.
1133  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1134  */
1135 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1136 {
1137         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1138
1139         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1140
1141         spin_lock(&rq->lock);
1142         update_rq_clock(rq);
1143         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1144         spin_unlock(&rq->lock);
1145
1146         return HRTIMER_NORESTART;
1147 }
1148
1149 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1150 {
1151         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1152         unsigned long flags;
1153
1154         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1155         rq->hrtick_flags = 0;
1156         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1157         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1158
1159         hrtick_clear(rq);
1160 }
1161
1162 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1163 {
1164         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1165         unsigned long flags;
1166
1167         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1168         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1169         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1170 }
1171
1172 static int
1173 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1174 {
1175         int cpu = (int)(long)hcpu;
1176
1177         switch (action) {
1178         case CPU_UP_CANCELED:
1179         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1180         case CPU_DOWN_PREPARE:
1181         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1182         case CPU_DEAD:
1183         case CPU_DEAD_FROZEN:
1184                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1185                 return NOTIFY_OK;
1186
1187         case CPU_UP_PREPARE:
1188         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1189         case CPU_DOWN_FAILED:
1190         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1191         case CPU_ONLINE:
1192         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1193                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1194                 return NOTIFY_OK;
1195         }
1196
1197         return NOTIFY_DONE;
1198 }
1199
1200 static void init_hrtick(void)
1201 {
1202         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1203 }
1204
1205 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1206 {
1207         rq->hrtick_flags = 0;
1208         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1209         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1210         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1211 }
1212
1213 void hrtick_resched(void)
1214 {
1215         struct rq *rq;
1216         unsigned long flags;
1217
1218         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1219                 return;
1220
1221         local_irq_save(flags);
1222         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1223         hrtick_set(rq);
1224         local_irq_restore(flags);
1225 }
1226 #else
1227 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1228 {
1229 }
1230
1231 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1232 {
1233 }
1234
1235 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1236 {
1237 }
1238
1239 void hrtick_resched(void)
1240 {
1241 }
1242
1243 static inline void init_hrtick(void)
1244 {
1245 }
1246 #endif
1247
1248 /*
1249  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1250  *
1251  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1252  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1253  * the target CPU.
1254  */
1255 #ifdef CONFIG_SMP
1256
1257 #ifndef tsk_is_polling
1258 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1259 #endif
1260
1261 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1262 {
1263         int cpu;
1264
1265         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1266
1267         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1268                 return;
1269
1270         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1271
1272         cpu = task_cpu(p);
1273         if (cpu == smp_processor_id())
1274                 return;
1275
1276         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1277         smp_mb();
1278         if (!tsk_is_polling(p))
1279                 smp_send_reschedule(cpu);
1280 }
1281
1282 static void resched_cpu(int cpu)
1283 {
1284         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1285         unsigned long flags;
1286
1287         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1288                 return;
1289         resched_task(cpu_curr(cpu));
1290         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1291 }
1292
1293 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1294 /*
1295  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1296  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1297  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1298  * idle system the next event might even be infinite time into the
1299  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1300  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1301  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1302  * wheel for the next timer event.
1303  */
1304 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1305 {
1306         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1307
1308         if (cpu == smp_processor_id())
1309                 return;
1310
1311         /*
1312          * This is safe, as this function is called with the timer
1313          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1314          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1315          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1316          * timer into account automatically.
1317          */
1318         if (rq->curr != rq->idle)
1319                 return;
1320
1321         /*
1322          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1323          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1324          * idle task through an additional NOOP schedule()
1325          */
1326         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1327
1328         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1329         smp_mb();
1330         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1331                 smp_send_reschedule(cpu);
1332 }
1333 #endif
1334
1335 #else
1336 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1337 {
1338         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1339         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1340 }
1341 #endif
1342
1343 #if BITS_PER_LONG == 32
1344 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1345 #else
1346 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1347 #endif
1348
1349 #define WMULT_SHIFT     32
1350
1351 /*
1352  * Shift right and round:
1353  */
1354 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1355
1356 static unsigned long
1357 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1358                 struct load_weight *lw)
1359 {
1360         u64 tmp;
1361
1362         if (!lw->inv_weight) {
1363                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1364                         lw->inv_weight = 1;
1365                 else
1366                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1367                                 / (lw->weight+1);
1368         }
1369
1370         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1371         /*
1372          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1373          */
1374         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1375                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1376                         WMULT_SHIFT/2);
1377         else
1378                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1379
1380         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1381 }
1382
1383 static inline unsigned long
1384 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1385 {
1386         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1387 }
1388
1389 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1390 {
1391         lw->weight += inc;
1392         lw->inv_weight = 0;
1393 }
1394
1395 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1396 {
1397         lw->weight -= dec;
1398         lw->inv_weight = 0;
1399 }
1400
1401 /*
1402  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1403  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1404  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1405  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1406  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1407  * slice expiry etc.
1408  */
1409
1410 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1411 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1412
1413 /*
1414  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1415  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1416  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1417  * that remained on nice 0.
1418  *
1419  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1420  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1421  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1422  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1423  * the relative distance between them is ~25%.)
1424  */
1425 static const int prio_to_weight[40] = {
1426  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1427  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1428  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1429  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1430  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1431  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1432  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1433  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1434 };
1435
1436 /*
1437  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1438  *
1439  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1440  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1441  * into multiplications:
1442  */
1443 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1444  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1445  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1446  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1447  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1448  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1449  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1450  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1451  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1452 };
1453
1454 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1455
1456 /*
1457  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1458  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1459  * structures to the load-balancing proper:
1460  */
1461 struct rq_iterator {
1462         void *arg;
1463         struct task_struct *(*start)(void *);
1464         struct task_struct *(*next)(void *);
1465 };
1466
1467 #ifdef CONFIG_SMP
1468 static unsigned long
1469 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1470               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1471               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1472               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1473
1474 static int
1475 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1476                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1477                    struct rq_iterator *iterator);
1478 #endif
1479
1480 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1481 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1482 #else
1483 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1484 #endif
1485
1486 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1487 {
1488         update_load_add(&rq->load, load);
1489 }
1490
1491 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1492 {
1493         update_load_sub(&rq->load, load);
1494 }
1495
1496 #ifdef CONFIG_SMP
1497 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1498 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1499 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1500 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1501 #else /* CONFIG_SMP */
1502
1503 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1504 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1505 {
1506 }
1507 #endif
1508
1509 #endif /* CONFIG_SMP */
1510
1511 #include "sched_stats.h"
1512 #include "sched_idletask.c"
1513 #include "sched_fair.c"
1514 #include "sched_rt.c"
1515 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1516 # include "sched_debug.c"
1517 #endif
1518
1519 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1520
1521 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1522 {
1523         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1524 }
1525
1526 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1527 {
1528         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1529 }
1530
1531 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1532 {
1533         rq->nr_running++;
1534         inc_load(rq, p);
1535 }
1536
1537 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1538 {
1539         rq->nr_running--;
1540         dec_load(rq, p);
1541 }
1542
1543 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1544 {
1545         if (task_has_rt_policy(p)) {
1546                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1547                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1548                 return;
1549         }
1550
1551         /*
1552          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1553          */
1554         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1555                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1556                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1557                 return;
1558         }
1559
1560         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1561         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1562 }
1563
1564 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1565 {
1566         sched_info_queued(p);
1567         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1568         p->se.on_rq = 1;
1569 }
1570
1571 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1572 {
1573         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1574         p->se.on_rq = 0;
1575 }
1576
1577 /*
1578  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1579  */
1580 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1581 {
1582         return p->static_prio;
1583 }
1584
1585 /*
1586  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1587  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1588  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1589  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1590  * estimator recalculates.
1591  */
1592 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1593 {
1594         int prio;
1595
1596         if (task_has_rt_policy(p))
1597                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1598         else
1599                 prio = __normal_prio(p);
1600         return prio;
1601 }
1602
1603 /*
1604  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1605  * taken into account by the scheduler. This value might
1606  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1607  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1608  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1609  */
1610 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1611 {
1612         p->normal_prio = normal_prio(p);
1613         /*
1614          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1615          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1616          * to the normal priority:
1617          */
1618         if (!rt_prio(p->prio))
1619                 return p->normal_prio;
1620         return p->prio;
1621 }
1622
1623 /*
1624  * activate_task - move a task to the runqueue.
1625  */
1626 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1627 {
1628         if (task_contributes_to_load(p))
1629                 rq->nr_uninterruptible--;
1630
1631         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1632         inc_nr_running(p, rq);
1633 }
1634
1635 /*
1636  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1637  */
1638 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1639 {
1640         if (task_contributes_to_load(p))
1641                 rq->nr_uninterruptible++;
1642
1643         dequeue_task(rq, p, sleep);
1644         dec_nr_running(p, rq);
1645 }
1646
1647 /**
1648  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1649  * @p: the task in question.
1650  */
1651 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1652 {
1653         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1654 }
1655
1656 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1657 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1658 {
1659         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1660 }
1661
1662 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1663 {
1664         set_task_rq(p, cpu);
1665 #ifdef CONFIG_SMP
1666         /*
1667          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1668          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1669          * per-task data have been completed by this moment.
1670          */
1671         smp_wmb();
1672         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1673 #endif
1674 }
1675
1676 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1677                                        const struct sched_class *prev_class,
1678                                        int oldprio, int running)
1679 {
1680         if (prev_class != p->sched_class) {
1681                 if (prev_class->switched_from)
1682                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1683                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1684         } else
1685                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1686 }
1687
1688 #ifdef CONFIG_SMP
1689
1690 /*
1691  * Is this task likely cache-hot:
1692  */
1693 static int
1694 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1695 {
1696         s64 delta;
1697
1698         /*
1699          * Buddy candidates are cache hot:
1700          */
1701         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1702                 return 1;
1703
1704         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1705                 return 0;
1706
1707         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1708                 return 1;
1709         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1710                 return 0;
1711
1712         delta = now - p->se.exec_start;
1713
1714         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1715 }
1716
1717
1718 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1719 {
1720         int old_cpu = task_cpu(p);
1721         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1722         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1723                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1724         u64 clock_offset;
1725
1726         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1727
1728 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1729         if (p->se.wait_start)
1730                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1731         if (p->se.sleep_start)
1732                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1733         if (p->se.block_start)
1734                 p->se.block_start -= clock_offset;
1735         if (old_cpu != new_cpu) {
1736                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1737                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1738                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1739         }
1740 #endif
1741         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1742                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1743
1744         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1745 }
1746
1747 struct migration_req {
1748         struct list_head list;
1749
1750         struct task_struct *task;
1751         int dest_cpu;
1752
1753         struct completion done;
1754 };
1755
1756 /*
1757  * The task's runqueue lock must be held.
1758  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1759  */
1760 static int
1761 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1762 {
1763         struct rq *rq = task_rq(p);
1764
1765         /*
1766          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1767          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1768          */
1769         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1770                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1771                 return 0;
1772         }
1773
1774         init_completion(&req->done);
1775         req->task = p;
1776         req->dest_cpu = dest_cpu;
1777         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1778
1779         return 1;
1780 }
1781
1782 /*
1783  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1784  *
1785  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1786  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1787  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1788  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1789  * waiting to become inactive.
1790  */
1791 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1792 {
1793         unsigned long flags;
1794         int running, on_rq;
1795         struct rq *rq;
1796
1797         for (;;) {
1798                 /*
1799                  * We do the initial early heuristics without holding
1800                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1801                  * the runqueue lock when things look like they will
1802                  * work out!
1803                  */
1804                 rq = task_rq(p);
1805
1806                 /*
1807                  * If the task is actively running on another CPU
1808                  * still, just relax and busy-wait without holding
1809                  * any locks.
1810                  *
1811                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1812                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1813                  * But we don't care, since "task_running()" will
1814                  * return false if the runqueue has changed and p
1815                  * is actually now running somewhere else!
1816                  */
1817                 while (task_running(rq, p))
1818                         cpu_relax();
1819
1820                 /*
1821                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1822                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1823                  * just go back and repeat.
1824                  */
1825                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1826                 running = task_running(rq, p);
1827                 on_rq = p->se.on_rq;
1828                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1829
1830                 /*
1831                  * Was it really running after all now that we
1832                  * checked with the proper locks actually held?
1833                  *
1834                  * Oops. Go back and try again..
1835                  */
1836                 if (unlikely(running)) {
1837                         cpu_relax();
1838                         continue;
1839                 }
1840
1841                 /*
1842                  * It's not enough that it's not actively running,
1843                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1844                  * preempted!
1845                  *
1846                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1847                  * running right now), it's preempted, and we should
1848                  * yield - it could be a while.
1849                  */
1850                 if (unlikely(on_rq)) {
1851                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1852                         continue;
1853                 }
1854
1855                 /*
1856                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1857                  * runnable, which means that it will never become
1858                  * running in the future either. We're all done!
1859                  */
1860                 break;
1861         }
1862 }
1863
1864 /***
1865  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1866  * @p: the to-be-kicked thread
1867  *
1868  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1869  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1870  *
1871  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1872  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1873  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1874  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1875  * achieved as well.
1876  */
1877 void kick_process(struct task_struct *p)
1878 {
1879         int cpu;
1880
1881         preempt_disable();
1882         cpu = task_cpu(p);
1883         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1884                 smp_send_reschedule(cpu);
1885         preempt_enable();
1886 }
1887
1888 /*
1889  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1890  * according to the scheduling class and "nice" value.
1891  *
1892  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1893  * balance conservatively.
1894  */
1895 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1896 {
1897         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1898         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1899
1900         if (type == 0)
1901                 return total;
1902
1903         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1904 }
1905
1906 /*
1907  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1908  * according to the scheduling class and "nice" value.
1909  */
1910 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1911 {
1912         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1913         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1914
1915         if (type == 0)
1916                 return total;
1917
1918         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1923  */
1924 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1925 {
1926         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1927         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1928         unsigned long n = rq->nr_running;
1929
1930         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1931 }
1932
1933 /*
1934  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1935  * domain.
1936  */
1937 static struct sched_group *
1938 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1939 {
1940         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1941         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1942         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1943         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1944
1945         do {
1946                 unsigned long load, avg_load;
1947                 int local_group;
1948                 int i;
1949
1950                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1951                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1952                         continue;
1953
1954                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1955
1956                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1957                 avg_load = 0;
1958
1959                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1960                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1961                         if (local_group)
1962                                 load = source_load(i, load_idx);
1963                         else
1964                                 load = target_load(i, load_idx);
1965
1966                         avg_load += load;
1967                 }
1968
1969                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1970                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1971                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1972
1973                 if (local_group) {
1974                         this_load = avg_load;
1975                         this = group;
1976                 } else if (avg_load < min_load) {
1977                         min_load = avg_load;
1978                         idlest = group;
1979                 }
1980         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1981
1982         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1983                 return NULL;
1984         return idlest;
1985 }
1986
1987 /*
1988  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1989  */
1990 static int
1991 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
1992                 cpumask_t *tmp)
1993 {
1994         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1995         int idlest = -1;
1996         int i;
1997
1998         /* Traverse only the allowed CPUs */
1999         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2000
2001         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2002                 load = weighted_cpuload(i);
2003
2004                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2005                         min_load = load;
2006                         idlest = i;
2007                 }
2008         }
2009
2010         return idlest;
2011 }
2012
2013 /*
2014  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2015  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2016  * SD_BALANCE_EXEC.
2017  *
2018  * Balance, ie. select the least loaded group.
2019  *
2020  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2021  *
2022  * preempt must be disabled.
2023  */
2024 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2025 {
2026         struct task_struct *t = current;
2027         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2028
2029         for_each_domain(cpu, tmp) {
2030                 /*
2031                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2032                  */
2033                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2034                         break;
2035                 if (tmp->flags & flag)
2036                         sd = tmp;
2037         }
2038
2039         while (sd) {
2040                 cpumask_t span, tmpmask;
2041                 struct sched_group *group;
2042                 int new_cpu, weight;
2043
2044                 if (!(sd->flags & flag)) {
2045                         sd = sd->child;
2046                         continue;
2047                 }
2048
2049                 span = sd->span;
2050                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2051                 if (!group) {
2052                         sd = sd->child;
2053                         continue;
2054                 }
2055
2056                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2057                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2058                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2059                         sd = sd->child;
2060                         continue;
2061                 }
2062
2063                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2064                 cpu = new_cpu;
2065                 sd = NULL;
2066                 weight = cpus_weight(span);
2067                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2068                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2069                                 break;
2070                         if (tmp->flags & flag)
2071                                 sd = tmp;
2072                 }
2073                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2074         }
2075
2076         return cpu;
2077 }
2078
2079 #endif /* CONFIG_SMP */
2080
2081 /***
2082  * try_to_wake_up - wake up a thread
2083  * @p: the to-be-woken-up thread
2084  * @state: the mask of task states that can be woken
2085  * @sync: do a synchronous wakeup?
2086  *
2087  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2088  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2089  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2090  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2091  * runnable without the overhead of this.
2092  *
2093  * returns failure only if the task is already active.
2094  */
2095 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2096 {
2097         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2098         unsigned long flags;
2099         long old_state;
2100         struct rq *rq;
2101
2102         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2103                 sync = 0;
2104
2105         smp_wmb();
2106         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2107         old_state = p->state;
2108         if (!(old_state & state))
2109                 goto out;
2110
2111         if (p->se.on_rq)
2112                 goto out_running;
2113
2114         cpu = task_cpu(p);
2115         orig_cpu = cpu;
2116         this_cpu = smp_processor_id();
2117
2118 #ifdef CONFIG_SMP
2119         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2120                 goto out_activate;
2121
2122         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2123         if (cpu != orig_cpu) {
2124                 set_task_cpu(p, cpu);
2125                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2126                 /* might preempt at this point */
2127                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2128                 old_state = p->state;
2129                 if (!(old_state & state))
2130                         goto out;
2131                 if (p->se.on_rq)
2132                         goto out_running;
2133
2134                 this_cpu = smp_processor_id();
2135                 cpu = task_cpu(p);
2136         }
2137
2138 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2139         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2140         if (cpu == this_cpu)
2141                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2142         else {
2143                 struct sched_domain *sd;
2144                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2145                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2146                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2147                                 break;
2148                         }
2149                 }
2150         }
2151 #endif
2152
2153 out_activate:
2154 #endif /* CONFIG_SMP */
2155         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2156         if (sync)
2157                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2158         if (orig_cpu != cpu)
2159                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2160         if (cpu == this_cpu)
2161                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2162         else
2163                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2164         update_rq_clock(rq);
2165         activate_task(rq, p, 1);
2166         success = 1;
2167
2168 out_running:
2169         trace_mark(kernel_sched_wakeup,
2170                 "pid %d state %ld ## rq %p task %p rq->curr %p",
2171                 p->pid, p->state, rq, p, rq->curr);
2172         check_preempt_curr(rq, p);
2173
2174         p->state = TASK_RUNNING;
2175 #ifdef CONFIG_SMP
2176         if (p->sched_class->task_wake_up)
2177                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2178 #endif
2179 out:
2180         task_rq_unlock(rq, &flags);
2181
2182         return success;
2183 }
2184
2185 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2186 {
2187         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2188 }
2189 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2190
2191 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2192 {
2193         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2194 }
2195
2196 /*
2197  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2198  * p is forked by current.
2199  *
2200  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2201  */
2202 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2203 {
2204         p->se.exec_start                = 0;
2205         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2206         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2207         p->se.last_wakeup               = 0;
2208         p->se.avg_overlap               = 0;
2209
2210 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2211         p->se.wait_start                = 0;
2212         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2213         p->se.sleep_start               = 0;
2214         p->se.block_start               = 0;
2215         p->se.sleep_max                 = 0;
2216         p->se.block_max                 = 0;
2217         p->se.exec_max                  = 0;
2218         p->se.slice_max                 = 0;
2219         p->se.wait_max                  = 0;
2220 #endif
2221
2222         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2223         p->se.on_rq = 0;
2224         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2225
2226 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2227         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2228 #endif
2229
2230         /*
2231          * We mark the process as running here, but have not actually
2232          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2233          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2234          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2235          */
2236         p->state = TASK_RUNNING;
2237 }
2238
2239 /*
2240  * fork()/clone()-time setup:
2241  */
2242 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2243 {
2244         int cpu = get_cpu();
2245
2246         __sched_fork(p);
2247
2248 #ifdef CONFIG_SMP
2249         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2250 #endif
2251         set_task_cpu(p, cpu);
2252
2253         /*
2254          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2255          */
2256         p->prio = current->normal_prio;
2257         if (!rt_prio(p->prio))
2258                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2259
2260 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2261         if (likely(sched_info_on()))
2262                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2263 #endif
2264 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2265         p->oncpu = 0;
2266 #endif
2267 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2268         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2269         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2270 #endif
2271         put_cpu();
2272 }
2273
2274 /*
2275  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2276  *
2277  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2278  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2279  * on the runqueue and wakes it.
2280  */
2281 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2282 {
2283         unsigned long flags;
2284         struct rq *rq;
2285
2286         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2287         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2288         update_rq_clock(rq);
2289
2290         p->prio = effective_prio(p);
2291
2292         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2293                 activate_task(rq, p, 0);
2294         } else {
2295                 /*
2296                  * Let the scheduling class do new task startup
2297                  * management (if any):
2298                  */
2299                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2300                 inc_nr_running(p, rq);
2301         }
2302         trace_mark(kernel_sched_wakeup_new,
2303                 "pid %d state %ld ## rq %p task %p rq->curr %p",
2304                 p->pid, p->state, rq, p, rq->curr);
2305         check_preempt_curr(rq, p);
2306 #ifdef CONFIG_SMP
2307         if (p->sched_class->task_wake_up)
2308                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2309 #endif
2310         task_rq_unlock(rq, &flags);
2311 }
2312
2313 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2314
2315 /**
2316  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2317  * @notifier: notifier struct to register
2318  */
2319 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2320 {
2321         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2322 }
2323 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2324
2325 /**
2326  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2327  * @notifier: notifier struct to unregister
2328  *
2329  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2330  */
2331 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2332 {
2333         hlist_del(&notifier->link);
2334 }
2335 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2336
2337 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2338 {
2339         struct preempt_notifier *notifier;
2340         struct hlist_node *node;
2341
2342         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2343                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2344 }
2345
2346 static void
2347 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2348                                  struct task_struct *next)
2349 {
2350         struct preempt_notifier *notifier;
2351         struct hlist_node *node;
2352
2353         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2354                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2355 }
2356
2357 #else
2358
2359 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2360 {
2361 }
2362
2363 static void
2364 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2365                                  struct task_struct *next)
2366 {
2367 }
2368
2369 #endif
2370
2371 /**
2372  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2373  * @rq: the runqueue preparing to switch
2374  * @prev: the current task that is being switched out
2375  * @next: the task we are going to switch to.
2376  *
2377  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2378  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2379  * switch.
2380  *
2381  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2382  * hooks.
2383  */
2384 static inline void
2385 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2386                     struct task_struct *next)
2387 {
2388         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2389         prepare_lock_switch(rq, next);
2390         prepare_arch_switch(next);
2391 }
2392
2393 /**
2394  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2395  * @rq: runqueue associated with task-switch
2396  * @prev: the thread we just switched away from.
2397  *
2398  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2399  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2400  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2401  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2402  *
2403  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2404  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2405  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2406  * details.)
2407  */
2408 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2409         __releases(rq->lock)
2410 {
2411         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2412         long prev_state;
2413
2414         rq->prev_mm = NULL;
2415
2416         /*
2417          * A task struct has one reference for the use as "current".
2418          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2419          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2420          * the scheduled task must drop that reference.
2421          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2422          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2423          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2424          * be dropped twice.
2425          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2426          */
2427         prev_state = prev->state;
2428         finish_arch_switch(prev);
2429         finish_lock_switch(rq, prev);
2430 #ifdef CONFIG_SMP
2431         if (current->sched_class->post_schedule)
2432                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2433 #endif
2434
2435         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2436         if (mm)
2437                 mmdrop(mm);
2438         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2439                 /*
2440                  * Remove function-return probe instances associated with this
2441                  * task and put them back on the free list.
2442                  */
2443                 kprobe_flush_task(prev);
2444                 put_task_struct(prev);
2445         }
2446 }
2447
2448 /**
2449  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2450  * @prev: the thread we just switched away from.
2451  */
2452 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2453         __releases(rq->lock)
2454 {
2455         struct rq *rq = this_rq();
2456
2457         finish_task_switch(rq, prev);
2458 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2459         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2460         preempt_enable();
2461 #endif
2462         if (current->set_child_tid)
2463                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2464 }
2465
2466 /*
2467  * context_switch - switch to the new MM and the new
2468  * thread's register state.
2469  */
2470 static inline void
2471 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2472                struct task_struct *next)
2473 {
2474         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2475
2476         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2477         trace_mark(kernel_sched_schedule,
2478                 "prev_pid %d next_pid %d prev_state %ld "
2479                 "## rq %p prev %p next %p",
2480                 prev->pid, next->pid, prev->state,
2481                 rq, prev, next);
2482         mm = next->mm;
2483         oldmm = prev->active_mm;
2484         /*
2485          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2486          * combine the page table reload and the switch backend into
2487          * one hypercall.
2488          */
2489         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2490
2491         if (unlikely(!mm)) {
2492                 next->active_mm = oldmm;
2493                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2494                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2495         } else
2496                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2497
2498         if (unlikely(!prev->mm)) {
2499                 prev->active_mm = NULL;
2500                 rq->prev_mm = oldmm;
2501         }
2502         /*
2503          * Since the runqueue lock will be released by the next
2504          * task (which is an invalid locking op but in the case
2505          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2506          * do an early lockdep release here:
2507          */
2508 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2509         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2510 #endif
2511
2512         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2513         switch_to(prev, next, prev);
2514
2515         barrier();
2516         /*
2517          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2518          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2519          * frame will be invalid.
2520          */
2521         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2522 }
2523
2524 /*
2525  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2526  *
2527  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2528  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2529  * number of context switches performed since bootup.
2530  */
2531 unsigned long nr_running(void)
2532 {
2533         unsigned long i, sum = 0;
2534
2535         for_each_online_cpu(i)
2536                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2537
2538         return sum;
2539 }
2540
2541 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2542 {
2543         unsigned long i, sum = 0;
2544
2545         for_each_possible_cpu(i)
2546                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2547
2548         /*
2549          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2550          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2551          */
2552         if (unlikely((long)sum < 0))
2553                 sum = 0;
2554
2555         return sum;
2556 }
2557
2558 unsigned long long nr_context_switches(void)
2559 {
2560         int i;
2561         unsigned long long sum = 0;
2562
2563         for_each_possible_cpu(i)
2564                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2565
2566         return sum;
2567 }
2568
2569 unsigned long nr_iowait(void)
2570 {
2571         unsigned long i, sum = 0;
2572
2573         for_each_possible_cpu(i)
2574                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2575
2576         return sum;
2577 }
2578
2579 unsigned long nr_active(void)
2580 {
2581         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2582
2583         for_each_online_cpu(i) {
2584                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2585                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2586         }
2587
2588         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2589                 uninterruptible = 0;
2590
2591         return running + uninterruptible;
2592 }
2593
2594 /*
2595  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2596  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2597  */
2598 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2599 {
2600         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2601         int i, scale;
2602
2603         this_rq->nr_load_updates++;
2604
2605         /* Update our load: */
2606         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2607                 unsigned long old_load, new_load;
2608
2609                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2610
2611                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2612                 new_load = this_load;
2613                 /*
2614                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2615                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2616                  * example.
2617                  */
2618                 if (new_load > old_load)
2619                         new_load += scale-1;
2620                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2621         }
2622 }
2623
2624 #ifdef CONFIG_SMP
2625
2626 /*
2627  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2628  *
2629  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2630  * you need to do so manually before calling.
2631  */
2632 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2633         __acquires(rq1->lock)
2634         __acquires(rq2->lock)
2635 {
2636         BUG_ON(!irqs_disabled());
2637         if (rq1 == rq2) {
2638                 spin_lock(&rq1->lock);
2639                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2640         } else {
2641                 if (rq1 < rq2) {
2642                         spin_lock(&rq1->lock);
2643                         spin_lock(&rq2->lock);
2644                 } else {
2645                         spin_lock(&rq2->lock);
2646                         spin_lock(&rq1->lock);
2647                 }
2648         }
2649         update_rq_clock(rq1);
2650         update_rq_clock(rq2);
2651 }
2652
2653 /*
2654  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2655  *
2656  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2657  * you need to do so manually after calling.
2658  */
2659 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2660         __releases(rq1->lock)
2661         __releases(rq2->lock)
2662 {
2663         spin_unlock(&rq1->lock);
2664         if (rq1 != rq2)
2665                 spin_unlock(&rq2->lock);
2666         else
2667                 __release(rq2->lock);
2668 }
2669
2670 /*
2671  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2672  */
2673 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2674         __releases(this_rq->lock)
2675         __acquires(busiest->lock)
2676         __acquires(this_rq->lock)
2677 {
2678         int ret = 0;
2679
2680         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2681                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2682                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2683                 BUG_ON(1);
2684         }
2685         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2686                 if (busiest < this_rq) {
2687                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2688                         spin_lock(&busiest->lock);
2689                         spin_lock(&this_rq->lock);
2690                         ret = 1;
2691                 } else
2692                         spin_lock(&busiest->lock);
2693         }
2694         return ret;
2695 }
2696
2697 /*
2698  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2699  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2700  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2701  * the cpu_allowed mask is restored.
2702  */
2703 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2704 {
2705         struct migration_req req;
2706         unsigned long flags;
2707         struct rq *rq;
2708
2709         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2710         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2711             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2712                 goto out;
2713
2714         /* force the process onto the specified CPU */
2715         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2716                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2717                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2718
2719                 get_task_struct(mt);
2720                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2721                 wake_up_process(mt);
2722                 put_task_struct(mt);
2723                 wait_for_completion(&req.done);
2724
2725                 return;
2726         }
2727 out:
2728         task_rq_unlock(rq, &flags);
2729 }
2730
2731 /*
2732  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2733  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2734  */
2735 void sched_exec(void)
2736 {
2737         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2738         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2739         put_cpu();
2740         if (new_cpu != this_cpu)
2741                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2742 }
2743
2744 /*
2745  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2746  * Both runqueues must be locked.
2747  */
2748 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2749                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2750 {
2751         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2752         set_task_cpu(p, this_cpu);
2753         activate_task(this_rq, p, 0);
2754         /*
2755          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2756          * to be always true for them.
2757          */
2758         check_preempt_curr(this_rq, p);
2759 }
2760
2761 /*
2762  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2763  */
2764 static
2765 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2766                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2767                      int *all_pinned)
2768 {
2769         /*
2770          * We do not migrate tasks that are:
2771          * 1) running (obviously), or
2772          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2773          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2774          */
2775         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2776                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2777                 return 0;
2778         }
2779         *all_pinned = 0;
2780
2781         if (task_running(rq, p)) {
2782                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2783                 return 0;
2784         }
2785
2786         /*
2787          * Aggressive migration if:
2788          * 1) task is cache cold, or
2789          * 2) too many balance attempts have failed.
2790          */
2791
2792         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2793                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2794 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2795                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2796                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2797                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2798                 }
2799 #endif
2800                 return 1;
2801         }
2802
2803         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2804                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2805                 return 0;
2806         }
2807         return 1;
2808 }
2809
2810 static unsigned long
2811 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2812               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2813               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2814               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2815 {
2816         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2817         struct task_struct *p;
2818         long rem_load_move = max_load_move;
2819
2820         if (max_load_move == 0)
2821                 goto out;
2822
2823         pinned = 1;
2824
2825         /*
2826          * Start the load-balancing iterator:
2827          */
2828         p = iterator->start(iterator->arg);
2829 next:
2830         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2831                 goto out;
2832         /*
2833          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2834          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2835          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2836          */
2837         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2838                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2839         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2840             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2841                 p = iterator->next(iterator->arg);
2842                 goto next;
2843         }
2844
2845         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2846         pulled++;
2847         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2848
2849         /*
2850          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2851          */
2852         if (rem_load_move > 0) {
2853                 if (p->prio < *this_best_prio)
2854                         *this_best_prio = p->prio;
2855                 p = iterator->next(iterator->arg);
2856                 goto next;
2857         }
2858 out:
2859         /*
2860          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2861          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2862          * inside pull_task().
2863          */
2864         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2865
2866         if (all_pinned)
2867                 *all_pinned = pinned;
2868
2869         return max_load_move - rem_load_move;
2870 }
2871
2872 /*
2873  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2874  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2875  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2876  *
2877  * Called with both runqueues locked.
2878  */
2879 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2880                       unsigned long max_load_move,
2881                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2882                       int *all_pinned)
2883 {
2884         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2885         unsigned long total_load_moved = 0;
2886         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2887
2888         do {
2889                 total_load_moved +=
2890                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2891                                 max_load_move - total_load_moved,
2892                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2893                 class = class->next;
2894         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2895
2896         return total_load_moved > 0;
2897 }
2898
2899 static int
2900 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2901                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2902                    struct rq_iterator *iterator)
2903 {
2904         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2905         int pinned = 0;
2906
2907         while (p) {
2908                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2909                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2910                         /*
2911                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2912                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2913                          * stats here rather than inside pull_task().
2914                          */
2915                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2916
2917                         return 1;
2918                 }
2919                 p = iterator->next(iterator->arg);
2920         }
2921
2922         return 0;
2923 }
2924
2925 /*
2926  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2927  * part of active balancing operations within "domain".
2928  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2929  *
2930  * Called with both runqueues locked.
2931  */
2932 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2933                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2934 {
2935         const struct sched_class *class;
2936
2937         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2938                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2939                         return 1;
2940
2941         return 0;
2942 }
2943
2944 /*
2945  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2946  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2947  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2948  */
2949 static struct sched_group *
2950 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2951                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2952                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
2953 {
2954         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2955         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2956         unsigned long max_pull;
2957         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2958         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2959         int load_idx, group_imb = 0;
2960 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2961         int power_savings_balance = 1;
2962         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2963         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2964         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2965 #endif
2966
2967         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2968         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2969         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2970         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2971                 load_idx = sd->busy_idx;
2972         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2973                 load_idx = sd->newidle_idx;
2974         else
2975                 load_idx = sd->idle_idx;
2976
2977         do {
2978                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2979                 int local_group;
2980                 int i;
2981                 int __group_imb = 0;
2982                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2983                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2984
2985                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2986
2987                 if (local_group)
2988                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2989
2990                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2991                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2992                 max_cpu_load = 0;
2993                 min_cpu_load = ~0UL;
2994
2995                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2996                         struct rq *rq;
2997
2998                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2999                                 continue;
3000
3001                         rq = cpu_rq(i);
3002
3003                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3004                                 *sd_idle = 0;
3005
3006                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3007                         if (local_group) {
3008                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3009                                         first_idle_cpu = 1;
3010                                         balance_cpu = i;
3011                                 }
3012
3013                                 load = target_load(i, load_idx);
3014                         } else {
3015                                 load = source_load(i, load_idx);
3016                                 if (load > max_cpu_load)
3017                                         max_cpu_load = load;
3018                                 if (min_cpu_load > load)
3019                                         min_cpu_load = load;
3020                         }
3021
3022                         avg_load += load;
3023                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3024                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3025                 }
3026
3027                 /*
3028                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3029                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3030                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3031                  * to do the newly idle load balance.
3032                  */
3033                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3034                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3035                         *balance = 0;
3036                         goto ret;
3037                 }
3038
3039                 total_load += avg_load;
3040                 total_pwr += group->__cpu_power;
3041
3042                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3043                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3044                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3045
3046                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3047                         __group_imb = 1;
3048
3049                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3050
3051                 if (local_group) {
3052                         this_load = avg_load;
3053                         this = group;
3054                         this_nr_running = sum_nr_running;
3055                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3056                 } else if (avg_load > max_load &&
3057                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3058                         max_load = avg_load;
3059                         busiest = group;
3060                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3061                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3062                         group_imb = __group_imb;
3063                 }
3064
3065 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3066                 /*
3067                  * Busy processors will not participate in power savings
3068                  * balance.
3069                  */
3070                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3071                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3072                         goto group_next;
3073
3074                 /*
3075                  * If the local group is idle or completely loaded
3076                  * no need to do power savings balance at this domain
3077                  */
3078                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3079                                     !this_nr_running))
3080                         power_savings_balance = 0;
3081
3082                 /*
3083                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3084                  * don't include that group in power savings calculations
3085                  */
3086                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3087                     || !sum_nr_running)
3088                         goto group_next;
3089
3090                 /*
3091                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3092                  * This is the group from where we need to pick up the load
3093                  * for saving power
3094                  */
3095                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3096                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3097                      first_cpu(group->cpumask) <
3098                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3099                         group_min = group;
3100                         min_nr_running = sum_nr_running;
3101                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3102                                                 sum_nr_running;
3103                 }
3104
3105                 /*
3106                  * Calculate the group which is almost near its
3107                  * capacity but still has some space to pick up some load
3108                  * from other group and save more power
3109                  */
3110                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3111                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3112                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3113                              first_cpu(group->cpumask) >
3114                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3115                                 group_leader = group;
3116                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3117                         }
3118                 }
3119 group_next:
3120 #endif
3121                 group = group->next;
3122         } while (group != sd->groups);
3123
3124         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3125                 goto out_balanced;
3126
3127         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3128
3129         if (this_load >= avg_load ||
3130                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3131                 goto out_balanced;
3132
3133         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3134         if (group_imb)
3135                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3136
3137         /*
3138          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3139          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3140          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3141          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3142          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3143          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3144          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3145          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3146          * appear as very large values with unsigned longs.
3147          */
3148         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3149                 goto out_balanced;
3150
3151         /*
3152          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3153          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3154          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3155          */
3156         if (max_load < avg_load) {
3157                 *imbalance = 0;
3158                 goto small_imbalance;
3159         }
3160
3161         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3162         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3163
3164         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3165         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3166                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3167                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3168
3169         /*
3170          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3171          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3172          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3173          * moved
3174          */
3175         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3176                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3177                 unsigned int imbn;
3178
3179 small_imbalance:
3180                 pwr_move = pwr_now = 0;
3181                 imbn = 2;
3182                 if (this_nr_running) {
3183                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3184                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3185                                 imbn = 1;
3186                 } else
3187                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3188
3189                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3190                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3191                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3192                         return busiest;
3193                 }
3194
3195                 /*
3196                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3197                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3198                  * moving them.
3199                  */
3200
3201                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3202                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3203                 pwr_now += this->__cpu_power *
3204                                 min(this_load_per_task, this_load);
3205                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3206
3207                 /* Amount of load we'd subtract */
3208                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3209                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3210                 if (max_load > tmp)
3211                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3212                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3213
3214                 /* Amount of load we'd add */
3215                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3216                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3217                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3218                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3219                 else
3220                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3221                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3222                 pwr_move += this->__cpu_power *
3223                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3224                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3225
3226                 /* Move if we gain throughput */
3227                 if (pwr_move > pwr_now)
3228                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3229         }
3230
3231         return busiest;
3232
3233 out_balanced:
3234 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3235         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3236                 goto ret;
3237
3238         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3239                 *imbalance = min_load_per_task;
3240                 return group_min;
3241         }
3242 #endif
3243 ret:
3244         *imbalance = 0;
3245         return NULL;
3246 }
3247
3248 /*
3249  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3250  */
3251 static struct rq *
3252 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3253                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3254 {
3255         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3256         unsigned long max_load = 0;
3257         int i;
3258
3259         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3260                 unsigned long wl;
3261
3262                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3263                         continue;
3264
3265                 rq = cpu_rq(i);
3266                 wl = weighted_cpuload(i);
3267
3268                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3269                         continue;
3270
3271                 if (wl > max_load) {
3272                         max_load = wl;
3273                         busiest = rq;
3274                 }
3275         }
3276
3277         return busiest;
3278 }
3279
3280 /*
3281  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3282  * so long as it is large enough.
3283  */
3284 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3285
3286 /*
3287  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3288  * tasks if there is an imbalance.
3289  */
3290 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3291                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3292                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3293 {
3294         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3295         struct sched_group *group;
3296         unsigned long imbalance;
3297         struct rq *busiest;
3298         unsigned long flags;
3299
3300         cpus_setall(*cpus);
3301
3302         /*
3303          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3304          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3305          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3306          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3307          */
3308         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3309             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3310                 sd_idle = 1;
3311
3312         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3313
3314 redo:
3315         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3316                                    cpus, balance);
3317
3318         if (*balance == 0)
3319                 goto out_balanced;
3320
3321         if (!group) {
3322                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3323                 goto out_balanced;
3324         }
3325
3326         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3327         if (!busiest) {
3328                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3329                 goto out_balanced;
3330         }
3331
3332         BUG_ON(busiest == this_rq);
3333
3334         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3335
3336         ld_moved = 0;
3337         if (busiest->nr_running > 1) {
3338                 /*
3339                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3340                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3341                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3342                  * correctly treated as an imbalance.
3343                  */
3344                 local_irq_save(flags);
3345                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3346                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3347                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3348                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3349                 local_irq_restore(flags);
3350
3351                 /*
3352                  * some other cpu did the load balance for us.
3353                  */
3354                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3355                         resched_cpu(this_cpu);
3356
3357                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3358                 if (unlikely(all_pinned)) {
3359                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3360                         if (!cpus_empty(*cpus))
3361                                 goto redo;
3362                         goto out_balanced;
3363                 }
3364         }
3365
3366         if (!ld_moved) {
3367                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3368                 sd->nr_balance_failed++;
3369
3370                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3371
3372                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3373
3374                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3375                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3376                          */
3377                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3378                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3379                                 all_pinned = 1;
3380                                 goto out_one_pinned;
3381                         }
3382
3383                         if (!busiest->active_balance) {
3384                                 busiest->active_balance = 1;
3385                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3386                                 active_balance = 1;
3387                         }
3388                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3389                         if (active_balance)
3390                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3391
3392                         /*
3393                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3394                          * counter.
3395                          */
3396                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3397                 }
3398         } else
3399                 sd->nr_balance_failed = 0;
3400
3401         if (likely(!active_balance)) {
3402                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3403                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3404         } else {
3405                 /*
3406                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3407                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3408                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3409                  * move_tasks).
3410                  */
3411                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3412                         sd->balance_interval *= 2;
3413         }
3414
3415         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3416             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3417                 return -1;
3418         return ld_moved;
3419
3420 out_balanced:
3421         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3422
3423         sd->nr_balance_failed = 0;
3424
3425 out_one_pinned:
3426         /* tune up the balancing interval */
3427         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3428                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3429                 sd->balance_interval *= 2;
3430
3431         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3432             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3433                 return -1;
3434         return 0;
3435 }
3436
3437 /*
3438  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3439  * tasks if there is an imbalance.
3440  *
3441  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3442  * this_rq is locked.
3443  */
3444 static int
3445 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3446                         cpumask_t *cpus)
3447 {
3448         struct sched_group *group;
3449         struct rq *busiest = NULL;
3450         unsigned long imbalance;
3451         int ld_moved = 0;
3452         int sd_idle = 0;
3453         int all_pinned = 0;
3454
3455         cpus_setall(*cpus);
3456
3457         /*
3458          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3459          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3460          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3461          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3462          */
3463         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3464             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3465                 sd_idle = 1;
3466
3467         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3468 redo:
3469         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3470                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3471         if (!group) {
3472                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3473                 goto out_balanced;
3474         }
3475
3476         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3477         if (!busiest) {
3478                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3479                 goto out_balanced;
3480         }
3481
3482         BUG_ON(busiest == this_rq);
3483
3484         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3485
3486         ld_moved = 0;
3487         if (busiest->nr_running > 1) {
3488                 /* Attempt to move tasks */
3489                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3490                 /* this_rq->clock is already updated */
3491                 update_rq_clock(busiest);
3492                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3493                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3494                                         &all_pinned);
3495                 spin_unlock(&busiest->lock);
3496
3497                 if (unlikely(all_pinned)) {
3498                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3499                         if (!cpus_empty(*cpus))
3500                                 goto redo;
3501                 }
3502         }
3503
3504         if (!ld_moved) {
3505                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3506                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3507                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3508                         return -1;
3509         } else
3510                 sd->nr_balance_failed = 0;
3511
3512         return ld_moved;
3513
3514 out_balanced:
3515         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3516         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3517             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3518                 return -1;
3519         sd->nr_balance_failed = 0;
3520
3521         return 0;
3522 }
3523
3524 /*
3525  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3526  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3527  */
3528 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3529 {
3530         struct sched_domain *sd;
3531         int pulled_task = -1;
3532         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3533         cpumask_t tmpmask;
3534
3535         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3536                 unsigned long interval;
3537
3538                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3539                         continue;
3540
3541                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3542                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3543                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3544                                                            sd, &tmpmask);
3545
3546                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3547                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3548                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3549                 if (pulled_task)
3550                         break;
3551         }
3552         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3553                 /*
3554                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3555                  * a busy processor. So reset next_balance.
3556                  */
3557                 this_rq->next_balance = next_balance;
3558         }
3559 }
3560
3561 /*
3562  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3563  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3564  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3565  * logical imbalances.
3566  *
3567  * Called with busiest_rq locked.
3568  */
3569 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3570 {
3571         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3572         struct sched_domain *sd;
3573         struct rq *target_rq;
3574
3575         /* Is there any task to move? */
3576         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3577                 return;
3578
3579         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3580
3581         /*
3582          * This condition is "impossible", if it occurs
3583          * we need to fix it. Originally reported by
3584          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3585          */
3586         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3587
3588         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3589         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3590         update_rq_clock(busiest_rq);
3591         update_rq_clock(target_rq);
3592
3593         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3594         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3595                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3596                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3597                                 break;
3598         }
3599
3600         if (likely(sd)) {
3601                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3602
3603                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3604                                   sd, CPU_IDLE))
3605                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3606                 else
3607                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3608         }
3609         spin_unlock(&target_rq->lock);
3610 }
3611
3612 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3613 static struct {
3614         atomic_t load_balancer;
3615         cpumask_t cpu_mask;
3616 } nohz ____cacheline_aligned = {
3617         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3618         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3619 };
3620
3621 /*
3622  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3623  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3624  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3625  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3626  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3627  * arrives...
3628  *
3629  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3630  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3631  * nohz.cpu_mask..
3632  *
3633  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3634  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3635  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3636  * there is no need for ilb owner.
3637  *
3638  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3639  * next busy scheduler_tick()
3640  */
3641 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3642 {
3643         int cpu = smp_processor_id();
3644
3645         if (stop_tick) {
3646                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3647                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3648
3649                 /*
3650                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3651                  */
3652                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3653                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3654                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3655                                 BUG();
3656                         return 0;
3657                 }
3658
3659                 /* time for ilb owner also to sleep */
3660                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3661                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3662                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3663                         return 0;
3664                 }
3665
3666                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3667                         /* make me the ilb owner */
3668                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3669                                 return 1;
3670                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3671                         return 1;
3672         } else {
3673                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3674                         return 0;
3675
3676                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3677
3678                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3679                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3680                                 BUG();
3681         }
3682         return 0;
3683 }
3684 #endif
3685
3686 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3687
3688 /*
3689  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3690  * and initiates a balancing operation if so.
3691  *
3692  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3693  */
3694 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3695 {
3696         int balance = 1;
3697         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3698         unsigned long interval;
3699         struct sched_domain *sd;
3700         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3701         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3702         int update_next_balance = 0;
3703         cpumask_t tmp;
3704
3705         for_each_domain(cpu, sd) {
3706                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3707                         continue;
3708
3709                 interval = sd->balance_interval;
3710                 if (idle != CPU_IDLE)
3711                         interval *= sd->busy_factor;
3712
3713                 /* scale ms to jiffies */
3714                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3715                 if (unlikely(!interval))
3716                         interval = 1;
3717                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3718                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3719
3720
3721                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3722                         if (!spin_trylock(&balancing))
3723                                 goto out;
3724                 }
3725
3726                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3727                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3728                                 /*
3729                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3730                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3731                                  * not idle.
3732                                  */
3733                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3734                         }
3735                         sd->last_balance = jiffies;
3736                 }
3737                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3738                         spin_unlock(&balancing);
3739 out:
3740                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3741                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3742                         update_next_balance = 1;
3743                 }
3744
3745                 /*
3746                  * Stop the load balance at this level. There is another
3747                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3748                  * actively.
3749                  */
3750                 if (!balance)
3751                         break;
3752         }
3753
3754         /*
3755          * next_balance will be updated only when there is a need.
3756          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3757          * updated.
3758          */
3759         if (likely(update_next_balance))
3760                 rq->next_balance = next_balance;
3761 }
3762
3763 /*
3764  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3765  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3766  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3767  */
3768 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3769 {
3770         int this_cpu = smp_processor_id();
3771         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3772         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3773                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3774
3775         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3776
3777 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3778         /*
3779          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3780          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3781          * stopped.
3782          */
3783         if (this_rq->idle_at_tick &&
3784             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3785                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3786                 struct rq *rq;
3787                 int balance_cpu;
3788
3789                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3790                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3791                         /*
3792                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3793                          * work being done for other cpus. Next load
3794                          * balancing owner will pick it up.
3795                          */
3796                         if (need_resched())
3797                                 break;
3798
3799                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3800
3801                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3802                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3803                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3804                 }
3805         }
3806 #endif
3807 }
3808
3809 /*
3810  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3811  *
3812  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3813  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3814  * if the whole system is idle.
3815  */
3816 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3817 {
3818 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3819         /*
3820          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3821          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3822          * load balancer.
3823          */
3824         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3825                 rq->in_nohz_recently = 0;
3826
3827                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3828                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3829                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3830                 }
3831
3832                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3833                         /*
3834                          * simple selection for now: Nominate the
3835                          * first cpu in the nohz list to be the next
3836                          * ilb owner.
3837                          *
3838                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3839                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3840                          */
3841                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3842
3843                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3844                                 resched_cpu(ilb);
3845                 }
3846         }
3847
3848         /*
3849          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3850          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3851          */
3852         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3853             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3854                 resched_cpu(cpu);
3855                 return;
3856         }
3857
3858         /*
3859          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3860          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3861          */
3862         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3863             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3864                 return;
3865 #endif
3866         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3867                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3868 }
3869
3870 #else   /* CONFIG_SMP */
3871
3872 /*
3873  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3874  */
3875 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3876 {
3877 }
3878
3879 #endif
3880
3881 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3882
3883 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3884
3885 /*
3886  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3887  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3888  */
3889 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3890 {
3891         unsigned long flags;
3892         u64 ns, delta_exec;
3893         struct rq *rq;
3894
3895         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3896         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3897         if (task_current(rq, p)) {
3898                 update_rq_clock(rq);
3899                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3900                 if ((s64)delta_exec > 0)
3901                         ns += delta_exec;
3902         }
3903         task_rq_unlock(rq, &flags);
3904
3905         return ns;
3906 }
3907
3908 /*
3909  * Account user cpu time to a process.
3910  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3911  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3912  */
3913 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3914 {
3915         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3916         cputime64_t tmp;
3917
3918         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3919
3920         /* Add user time to cpustat. */
3921         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3922         if (TASK_NICE(p) > 0)
3923                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3924         else
3925                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3926 }
3927
3928 /*
3929  * Account guest cpu time to a process.
3930  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3931  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3932  */
3933 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3934 {
3935         cputime64_t tmp;
3936         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3937
3938         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3939
3940         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3941         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3942
3943         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3944         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3945 }
3946
3947 /*
3948  * Account scaled user cpu time to a process.
3949  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3950  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3951  */
3952 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3953 {
3954         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3955 }
3956
3957 /*
3958  * Account system cpu time to a process.
3959  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3960  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3961  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3962  */
3963 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3964                          cputime_t cputime)
3965 {
3966         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3967         struct rq *rq = this_rq();
3968         cputime64_t tmp;
3969
3970         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3971                 account_guest_time(p, cputime);
3972                 return;
3973         }
3974
3975         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3976
3977         /* Add system time to cpustat. */
3978         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3979         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3980                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3981         else if (softirq_count())
3982                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3983         else if (p != rq->idle)
3984                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3985         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3986                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3987         else
3988                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3989         /* Account for system time used */
3990         acct_update_integrals(p);
3991 }
3992
3993 /*
3994  * Account scaled system cpu time to a process.
3995  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3996  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3997  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3998  */
3999 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4000 {
4001         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4002 }
4003
4004 /*
4005  * Account for involuntary wait time.
4006  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4007  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4008  */
4009 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4010 {
4011         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4012         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4013         struct rq *rq = this_rq();
4014
4015         if (p == rq->idle) {
4016                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4017                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4018                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4019                 else
4020                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4021         } else
4022                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4023 }
4024
4025 /*
4026  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4027  * We call it with interrupts disabled.
4028  *
4029  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4030  * timeslices.
4031  */
4032 void scheduler_tick(void)
4033 {
4034         int cpu = smp_processor_id();
4035         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4036         struct task_struct *curr = rq->curr;
4037
4038         sched_clock_tick();
4039
4040         spin_lock(&rq->lock);
4041         update_rq_clock(rq);
4042         update_cpu_load(rq);
4043         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4044         spin_unlock(&rq->lock);
4045
4046 #ifdef CONFIG_SMP
4047         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4048         trigger_load_balance(rq, cpu);
4049 #endif
4050 }
4051
4052 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4053                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4054
4055 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4056 {
4057         if (in_lock_functions(addr)) {
4058                 addr = CALLER_ADDR2;
4059                 if (in_lock_functions(addr))
4060                         addr = CALLER_ADDR3;
4061         }
4062         return addr;
4063 }
4064
4065 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4066 {
4067 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4068         /*
4069          * Underflow?
4070          */
4071         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4072                 return;
4073 #endif
4074         preempt_count() += val;
4075 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4076         /*
4077          * Spinlock count overflowing soon?
4078          */
4079         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4080                                 PREEMPT_MASK - 10);
4081 #endif
4082         if (preempt_count() == val)
4083                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4084 }
4085 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4086
4087 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4088 {
4089 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4090         /*
4091          * Underflow?
4092          */
4093         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4094                 return;
4095         /*
4096          * Is the spinlock portion underflowing?
4097          */
4098         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4099                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4100                 return;
4101 #endif
4102
4103         if (preempt_count() == val)
4104                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4105         preempt_count() -= val;
4106 }
4107 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4108
4109 #endif
4110
4111 /*
4112  * Print scheduling while atomic bug:
4113  */
4114 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4115 {
4116         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4117
4118         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4119                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4120
4121         debug_show_held_locks(prev);
4122         if (irqs_disabled())
4123                 print_irqtrace_events(prev);
4124
4125         if (regs)
4126                 show_regs(regs);
4127         else
4128                 dump_stack();
4129 }
4130
4131 /*
4132  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4133  */
4134 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4135 {
4136         /*
4137          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4138          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4139          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4140          */
4141         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4142                 __schedule_bug(prev);
4143
4144         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4145
4146         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4147 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4148         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4149                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4150                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4151         }
4152 #endif
4153 }
4154
4155 /*
4156  * Pick up the highest-prio task:
4157  */
4158 static inline struct task_struct *
4159 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4160 {
4161         const struct sched_class *class;
4162         struct task_struct *p;
4163
4164         /*
4165          * Optimization: we know that if all tasks are in
4166          * the fair class we can call that function directly:
4167          */
4168         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4169                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4170                 if (likely(p))
4171                         return p;
4172         }
4173
4174         class = sched_class_highest;
4175         for ( ; ; ) {
4176                 p = class->pick_next_task(rq);
4177                 if (p)
4178                         return p;
4179                 /*
4180                  * Will never be NULL as the idle class always
4181                  * returns a non-NULL p:
4182                  */
4183                 class = class->next;
4184         }
4185 }
4186
4187 /*
4188  * schedule() is the main scheduler function.
4189  */
4190 asmlinkage void __sched schedule(void)
4191 {
4192         struct task_struct *prev, *next;
4193         unsigned long *switch_count;
4194         struct rq *rq;
4195         int cpu;
4196
4197 need_resched:
4198         preempt_disable();
4199         cpu = smp_processor_id();
4200         rq = cpu_rq(cpu);
4201         rcu_qsctr_inc(cpu);
4202         prev = rq->curr;
4203         switch_count = &prev->nivcsw;
4204
4205         release_kernel_lock(prev);
4206 need_resched_nonpreemptible:
4207
4208         schedule_debug(prev);
4209
4210         hrtick_clear(rq);
4211
4212         /*
4213          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4214          */
4215         local_irq_disable();
4216         update_rq_clock(rq);
4217         spin_lock(&rq->lock);
4218         clear_tsk_need_resched(prev);
4219
4220         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4221                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4222                         prev->state = TASK_RUNNING;
4223                 else
4224                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4225                 switch_count = &prev->nvcsw;
4226         }
4227
4228 #ifdef CONFIG_SMP
4229         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4230                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4231 #endif
4232
4233         if (unlikely(!rq->nr_running))
4234                 idle_balance(cpu, rq);
4235
4236         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4237         next = pick_next_task(rq, prev);
4238
4239         if (likely(prev != next)) {
4240                 sched_info_switch(prev, next);
4241
4242                 rq->nr_switches++;
4243                 rq->curr = next;
4244                 ++*switch_count;
4245
4246                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4247                 /*
4248                  * the context switch might have flipped the stack from under
4249                  * us, hence refresh the local variables.
4250                  */
4251                 cpu = smp_processor_id();
4252                 rq = cpu_rq(cpu);
4253         } else
4254                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4255
4256         hrtick_set(rq);
4257
4258         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4259                 goto need_resched_nonpreemptible;
4260
4261         preempt_enable_no_resched();
4262         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4263                 goto need_resched;
4264 }
4265 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4266
4267 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4268 /*
4269  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4270  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4271  * occur there and call schedule directly.
4272  */
4273 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4274 {
4275         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4276
4277         /*
4278          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4279          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4280          */
4281         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4282                 return;
4283
4284         do {
4285                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4286                 schedule();
4287                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4288
4289                 /*
4290                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4291                  * between schedule and now.
4292                  */
4293                 barrier();
4294         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4295 }
4296 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4297
4298 /*
4299  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4300  * off of irq context.
4301  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4302  * protect us against recursive calling from irq.
4303  */
4304 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4305 {
4306         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4307
4308         /* Catch callers which need to be fixed */
4309         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4310
4311         do {
4312                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4313                 local_irq_enable();
4314                 schedule();
4315                 local_irq_disable();
4316                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4317
4318                 /*
4319                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4320                  * between schedule and now.
4321                  */
4322                 barrier();
4323         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4324 }
4325
4326 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4327
4328 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4329                           void *key)
4330 {
4331         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4332 }
4333 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4334
4335 /*
4336  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4337  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4338  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4339  *
4340  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4341  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4342  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4343  */
4344 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4345                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4346 {
4347         wait_queue_t *curr, *next;
4348
4349         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4350                 unsigned flags = curr->flags;
4351
4352                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4353                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4354                         break;
4355         }
4356 }
4357
4358 /**
4359  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4360  * @q: the waitqueue
4361  * @mode: which threads
4362  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4363  * @key: is directly passed to the wakeup function
4364  */
4365 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4366                         int nr_exclusive, void *key)
4367 {
4368         unsigned long flags;
4369
4370         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4371         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4372         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4373 }
4374 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4375
4376 /*
4377  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4378  */
4379 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4380 {
4381         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4382 }
4383
4384 /**
4385  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4386  * @q: the waitqueue
4387  * @mode: which threads
4388  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4389  *
4390  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4391  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4392  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4393  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4394  *
4395  * On UP it can prevent extra preemption.
4396  */
4397 void
4398 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4399 {
4400         unsigned long flags;
4401         int sync = 1;
4402
4403         if (unlikely(!q))
4404                 return;
4405
4406         if (unlikely(!nr_exclusive))
4407                 sync = 0;
4408
4409         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4410         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4411         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4412 }
4413 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4414
4415 void complete(struct completion *x)
4416 {
4417         unsigned long flags;
4418
4419         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4420         x->done++;
4421         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4422         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4423 }
4424 EXPORT_SYMBOL(complete);
4425
4426 void complete_all(struct completion *x)
4427 {
4428         unsigned long flags;
4429
4430         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4431         x->done += UINT_MAX/2;
4432         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4433         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4434 }
4435 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4436
4437 static inline long __sched
4438 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4439 {
4440         if (!x->done) {
4441                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4442
4443                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4444                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4445                 do {
4446                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4447                              signal_pending(current)) ||
4448                             (state == TASK_KILLABLE &&
4449                              fatal_signal_pending(current))) {
4450                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4451                                 return -ERESTARTSYS;
4452                         }
4453                         __set_current_state(state);
4454                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4455                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4456                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4457                         if (!timeout) {
4458                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4459                                 return timeout;
4460                         }
4461                 } while (!x->done);
4462                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4463         }
4464         x->done--;
4465         return timeout;
4466 }
4467
4468 static long __sched
4469 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4470 {
4471         might_sleep();
4472
4473         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4474         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4475         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4476         return timeout;
4477 }
4478
4479 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4480 {
4481         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4482 }
4483 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4484
4485 unsigned long __sched
4486 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4487 {
4488         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4489 }
4490 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4491
4492 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4493 {
4494         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4495         if (t == -ERESTARTSYS)
4496                 return t;
4497         return 0;
4498 }
4499 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4500
4501 unsigned long __sched
4502 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4503                                           unsigned long timeout)
4504 {
4505         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4506 }
4507 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4508
4509 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4510 {
4511         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4512         if (t == -ERESTARTSYS)
4513                 return t;
4514         return 0;
4515 }
4516 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4517
4518 static long __sched
4519 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4520 {
4521         unsigned long flags;
4522         wait_queue_t wait;
4523
4524         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4525
4526         __set_current_state(state);
4527
4528         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4529         __add_wait_queue(q, &wait);
4530         spin_unlock(&q->lock);
4531         timeout = schedule_timeout(timeout);
4532         spin_lock_irq(&q->lock);
4533         __remove_wait_queue(q, &wait);
4534         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4535
4536         return timeout;
4537 }
4538
4539 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4540 {
4541         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4542 }
4543 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4544
4545 long __sched
4546 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4547 {
4548         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4549 }
4550 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4551
4552 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4553 {
4554         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4555 }
4556 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4557
4558 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4559 {
4560         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4561 }
4562 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4563
4564 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4565
4566 /*
4567  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4568  * @p: task
4569  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4570  *
4571  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4572  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4573  *
4574  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4575  */
4576 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4577 {
4578         unsigned long flags;
4579         int oldprio, on_rq, running;
4580         struct rq *rq;
4581         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4582
4583         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4584
4585         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4586         update_rq_clock(rq);
4587
4588         oldprio = p->prio;
4589         on_rq = p->se.on_rq;
4590         running = task_current(rq, p);
4591         if (on_rq)
4592                 dequeue_task(rq, p, 0);
4593         if (running)
4594                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4595
4596         if (rt_prio(prio))
4597                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4598         else
4599                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4600
4601         p->prio = prio;
4602
4603         if (running)
4604                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4605         if (on_rq) {
4606                 enqueue_task(rq, p, 0);
4607
4608                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4609         }
4610         task_rq_unlock(rq, &flags);
4611 }
4612
4613 #endif
4614
4615 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4616 {
4617         int old_prio, delta, on_rq;
4618         unsigned long flags;
4619         struct rq *rq;
4620
4621         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4622                 return;
4623         /*
4624          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4625          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4626          */
4627         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4628         update_rq_clock(rq);
4629         /*
4630          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4631          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4632          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4633          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4634          */
4635         if (task_has_rt_policy(p)) {
4636                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4637                 goto out_unlock;
4638         }
4639         on_rq = p->se.on_rq;
4640         if (on_rq) {
4641                 dequeue_task(rq, p, 0);
4642                 dec_load(rq, p);
4643         }
4644
4645         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4646         set_load_weight(p);
4647         old_prio = p->prio;
4648         p->prio = effective_prio(p);
4649         delta = p->prio - old_prio;
4650
4651         if (on_rq) {
4652                 enqueue_task(rq, p, 0);
4653                 inc_load(rq, p);
4654                 /*
4655                  * If the task increased its priority or is running and
4656                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4657                  */
4658                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4659                         resched_task(rq->curr);
4660         }
4661 out_unlock:
4662         task_rq_unlock(rq, &flags);
4663 }
4664 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4665
4666 /*
4667  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4668  * @p: task
4669  * @nice: nice value
4670  */
4671 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4672 {
4673         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4674         int nice_rlim = 20 - nice;
4675
4676         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4677                 capable(CAP_SYS_NICE));
4678 }
4679
4680 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4681
4682 /*
4683  * sys_nice - change the priority of the current process.
4684  * @increment: priority increment
4685  *
4686  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4687  * does similar things.
4688  */
4689 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4690 {
4691         long nice, retval;
4692
4693         /*
4694          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4695          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4696          * and we have a single winner.
4697          */
4698         if (increment < -40)
4699                 increment = -40;
4700         if (increment > 40)
4701                 increment = 40;
4702
4703         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4704         if (nice < -20)
4705                 nice = -20;
4706         if (nice > 19)
4707                 nice = 19;
4708
4709         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4710                 return -EPERM;
4711
4712         retval = security_task_setnice(current, nice);
4713         if (retval)
4714                 return retval;
4715
4716         set_user_nice(current, nice);
4717         return 0;
4718 }
4719
4720 #endif
4721
4722 /**
4723  * task_prio - return the priority value of a given task.
4724  * @p: the task in question.
4725  *
4726  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4727  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4728  * around 0, value goes from -16 to +15.
4729  */
4730 int task_prio(const struct task_struct *p)
4731 {
4732         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4733 }
4734
4735 /**
4736  * task_nice - return the nice value of a given task.
4737  * @p: the task in question.
4738  */
4739 int task_nice(const struct task_struct *p)
4740 {
4741         return TASK_NICE(p);
4742 }
4743 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4744
4745 /**
4746  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4747  * @cpu: the processor in question.
4748  */
4749 int idle_cpu(int cpu)
4750 {
4751         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4752 }
4753
4754 /**
4755  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4756  * @cpu: the processor in question.
4757  */
4758 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4759 {
4760         return cpu_rq(cpu)->idle;
4761 }
4762
4763 /**
4764  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4765  * @pid: the pid in question.
4766  */
4767 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4768 {
4769         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4770 }
4771
4772 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4773 static void
4774 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4775 {
4776         BUG_ON(p->se.on_rq);
4777
4778         p->policy = policy;
4779         switch (p->policy) {
4780         case SCHED_NORMAL:
4781         case SCHED_BATCH:
4782         case SCHED_IDLE:
4783                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4784                 break;
4785         case SCHED_FIFO:
4786         case SCHED_RR:
4787                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4788                 break;
4789         }
4790
4791         p->rt_priority = prio;
4792         p->normal_prio = normal_prio(p);
4793         /* we are holding p->pi_lock already */
4794         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4795         set_load_weight(p);
4796 }
4797
4798 /**
4799  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4800  * @p: the task in question.
4801  * @policy: new policy.
4802  * @param: structure containing the new RT priority.
4803  *
4804  * NOTE that the task may be already dead.
4805  */
4806 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4807                        struct sched_param *param)
4808 {
4809         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4810         unsigned long flags;
4811         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4812         struct rq *rq;
4813
4814         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4815         BUG_ON(in_interrupt());
4816 recheck:
4817         /* double check policy once rq lock held */
4818         if (policy < 0)
4819                 policy = oldpolicy = p->policy;
4820         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4821                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4822                         policy != SCHED_IDLE)
4823                 return -EINVAL;
4824         /*
4825          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4826          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4827          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4828          */
4829         if (param->sched_priority < 0 ||
4830             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4831             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4832                 return -EINVAL;
4833         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4834                 return -EINVAL;
4835
4836         /*
4837          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4838          */
4839         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4840                 if (rt_policy(policy)) {
4841                         unsigned long rlim_rtprio;
4842
4843                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4844                                 return -ESRCH;
4845                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4846                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4847
4848                         /* can't set/change the rt policy */
4849                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4850                                 return -EPERM;
4851
4852                         /* can't increase priority */
4853                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4854                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4855                                 return -EPERM;
4856                 }
4857                 /*
4858                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4859                  * move out of SCHED_IDLE either:
4860                  */
4861                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4862                         return -EPERM;
4863
4864                 /* can't change other user's priorities */
4865                 if ((current->euid != p->euid) &&
4866                     (current->euid != p->uid))
4867                         return -EPERM;
4868         }
4869
4870 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4871         /*
4872          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4873          * assigned.
4874          */
4875         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4876                 return -EPERM;
4877 #endif
4878
4879         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4880         if (retval)
4881                 return retval;
4882         /*
4883          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4884          * changing the priority of the task:
4885          */
4886         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4887         /*
4888          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4889          * runqueue lock must be held.
4890          */
4891         rq = __task_rq_lock(p);
4892         /* recheck policy now with rq lock held */
4893         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4894                 policy = oldpolicy = -1;
4895                 __task_rq_unlock(rq);
4896                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4897                 goto recheck;
4898         }
4899         update_rq_clock(rq);
4900         on_rq = p->se.on_rq;
4901         running = task_current(rq, p);
4902         if (on_rq)
4903                 deactivate_task(rq, p, 0);
4904         if (running)
4905                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4906
4907         oldprio = p->prio;
4908         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4909
4910         if (running)
4911                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4912         if (on_rq) {
4913                 activate_task(rq, p, 0);
4914
4915                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4916         }
4917         __task_rq_unlock(rq);
4918         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4919
4920         rt_mutex_adjust_pi(p);
4921
4922         return 0;
4923 }
4924 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4925
4926 static int
4927 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4928 {
4929         struct sched_param lparam;
4930         struct task_struct *p;
4931         int retval;
4932
4933         if (!param || pid < 0)
4934                 return -EINVAL;
4935         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4936                 return -EFAULT;
4937
4938         rcu_read_lock();
4939         retval = -ESRCH;
4940         p = find_process_by_pid(pid);
4941         if (p != NULL)
4942                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4943         rcu_read_unlock();
4944
4945         return retval;
4946 }
4947
4948 /**
4949  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4950  * @pid: the pid in question.
4951  * @policy: new policy.
4952  * @param: structure containing the new RT priority.
4953  */
4954 asmlinkage long
4955 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4956 {
4957         /* negative values for policy are not valid */
4958         if (policy < 0)
4959                 return -EINVAL;
4960
4961         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4962 }
4963
4964 /**
4965  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4966  * @pid: the pid in question.
4967  * @param: structure containing the new RT priority.
4968  */
4969 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4970 {
4971         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4972 }
4973
4974 /**
4975  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4976  * @pid: the pid in question.
4977  */
4978 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4979 {
4980         struct task_struct *p;
4981         int retval;
4982
4983         if (pid < 0)
4984                 return -EINVAL;
4985
4986         retval = -ESRCH;
4987         read_lock(&tasklist_lock);
4988         p = find_process_by_pid(pid);
4989         if (p) {
4990                 retval = security_task_getscheduler(p);
4991                 if (!retval)
4992                         retval = p->policy;
4993         }
4994         read_unlock(&tasklist_lock);
4995         return retval;
4996 }
4997
4998 /**
4999  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5000  * @pid: the pid in question.
5001  * @param: structure containing the RT priority.
5002  */
5003 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5004 {
5005         struct sched_param lp;
5006         struct task_struct *p;
5007         int retval;
5008
5009         if (!param || pid < 0)
5010                 return -EINVAL;
5011
5012         read_lock(&tasklist_lock);
5013         p = find_process_by_pid(pid);
5014         retval = -ESRCH;
5015         if (!p)
5016                 goto out_unlock;
5017
5018         retval = security_task_getscheduler(p);
5019         if (retval)
5020                 goto out_unlock;
5021
5022         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5023         read_unlock(&tasklist_lock);
5024
5025         /*
5026          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5027          */
5028         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5029
5030         return retval;
5031
5032 out_unlock:
5033         read_unlock(&tasklist_lock);
5034         return retval;
5035 }
5036
5037 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5038 {
5039         cpumask_t cpus_allowed;
5040         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5041         struct task_struct *p;
5042         int retval;
5043
5044         get_online_cpus();
5045         read_lock(&tasklist_lock);
5046
5047         p = find_process_by_pid(pid);
5048         if (!p) {
5049                 read_unlock(&tasklist_lock);
5050                 put_online_cpus();
5051                 return -ESRCH;
5052         }
5053
5054         /*
5055          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5056          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5057          * usage count and then drop tasklist_lock.
5058          */
5059         get_task_struct(p);
5060         read_unlock(&tasklist_lock);
5061
5062         retval = -EPERM;
5063         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5064                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5065                 goto out_unlock;
5066
5067         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5068         if (retval)
5069                 goto out_unlock;
5070
5071         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5072         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5073  again:
5074         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5075
5076         if (!retval) {
5077                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5078                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5079                         /*
5080                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5081                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5082                          * cpuset's cpus_allowed
5083                          */
5084                         new_mask = cpus_allowed;
5085                         goto again;
5086                 }
5087         }
5088 out_unlock:
5089         put_task_struct(p);
5090         put_online_cpus();
5091         return retval;
5092 }
5093
5094 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5095                              cpumask_t *new_mask)
5096 {
5097         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5098                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5099         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5100                 len = sizeof(cpumask_t);
5101         }
5102         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5103 }
5104
5105 /**
5106  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5107  * @pid: pid of the process
5108  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5109  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5110  */
5111 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5112                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5113 {
5114         cpumask_t new_mask;
5115         int retval;
5116
5117         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5118         if (retval)
5119                 return retval;
5120
5121         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5122 }
5123
5124 /*
5125  * Represents all cpu's present in the system
5126  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5127  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5128  * method, such as ACPI for e.g.
5129  */
5130
5131 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5132 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5133
5134 #ifndef CONFIG_SMP
5135 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5136 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5137
5138 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5139 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5140 #endif
5141
5142 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5143 {
5144         struct task_struct *p;
5145         int retval;
5146
5147         get_online_cpus();
5148         read_lock(&tasklist_lock);
5149
5150         retval = -ESRCH;
5151         p = find_process_by_pid(pid);
5152         if (!p)
5153                 goto out_unlock;
5154
5155         retval = security_task_getscheduler(p);
5156         if (retval)
5157                 goto out_unlock;
5158
5159         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5160
5161 out_unlock:
5162         read_unlock(&tasklist_lock);
5163         put_online_cpus();
5164
5165         return retval;
5166 }
5167
5168 /**
5169  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5170  * @pid: pid of the process
5171  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5172  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5173  */
5174 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5175                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5176 {
5177         int ret;
5178         cpumask_t mask;
5179
5180         if (len < sizeof(cpumask_t))
5181                 return -EINVAL;
5182
5183         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5184         if (ret < 0)
5185                 return ret;
5186
5187         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5188                 return -EFAULT;
5189
5190         return sizeof(cpumask_t);
5191 }
5192
5193 /**
5194  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5195  *
5196  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5197  * other threads running on this CPU then this function will return.
5198  */
5199 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5200 {
5201         struct rq *rq = this_rq_lock();
5202
5203         schedstat_inc(rq, yld_count);
5204         current->sched_class->yield_task(rq);
5205
5206         /*
5207          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5208          * no need to preempt or enable interrupts:
5209          */
5210         __release(rq->lock);
5211         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5212         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5213         preempt_enable_no_resched();
5214
5215         schedule();
5216
5217         return 0;
5218 }
5219
5220 static void __cond_resched(void)
5221 {
5222 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5223         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5224 #endif
5225         /*
5226          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5227          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5228          * cond_resched() call.
5229          */
5230         do {
5231                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5232                 schedule();
5233                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5234         } while (need_resched());
5235 }
5236
5237 int __sched _cond_resched(void)
5238 {
5239         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5240                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5241                 __cond_resched();
5242                 return 1;
5243         }
5244         return 0;
5245 }
5246 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5247
5248 /*
5249  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5250  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5251  *
5252  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5253  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5254  * spin_unlock(), once by hand).
5255  */
5256 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5257 {
5258         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5259         int ret = 0;
5260
5261         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5262                 spin_unlock(lock);
5263                 if (resched && need_resched())
5264                         __cond_resched();
5265                 else
5266                         cpu_relax();
5267                 ret = 1;
5268                 spin_lock(lock);
5269         }
5270         return ret;
5271 }
5272 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5273
5274 int __sched cond_resched_softirq(void)
5275 {
5276         BUG_ON(!in_softirq());
5277
5278         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5279                 local_bh_enable();
5280                 __cond_resched();
5281                 local_bh_disable();
5282                 return 1;
5283         }
5284         return 0;
5285 }
5286 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5287
5288 /**
5289  * yield - yield the current processor to other threads.
5290  *
5291  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5292  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5293  */
5294 void __sched yield(void)
5295 {
5296         set_current_state(TASK_RUNNING);
5297         sys_sched_yield();
5298 }
5299 EXPORT_SYMBOL(yield);
5300
5301 /*
5302  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5303  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5304  *
5305  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5306  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5307  */
5308 void __sched io_schedule(void)
5309 {
5310         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5311
5312         delayacct_blkio_start();
5313         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5314         schedule();
5315         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5316         delayacct_blkio_end();
5317 }
5318 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5319
5320 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5321 {
5322         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5323         long ret;
5324
5325         delayacct_blkio_start();
5326         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5327         ret = schedule_timeout(timeout);
5328         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5329         delayacct_blkio_end();
5330         return ret;
5331 }
5332
5333 /**
5334  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5335  * @policy: scheduling class.
5336  *
5337  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5338  * by a given scheduling class.
5339  */
5340 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5341 {
5342         int ret = -EINVAL;
5343
5344         switch (policy) {
5345         case SCHED_FIFO:
5346         case SCHED_RR:
5347                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5348                 break;
5349         case SCHED_NORMAL:
5350         case SCHED_BATCH:
5351         case SCHED_IDLE:
5352                 ret = 0;
5353                 break;
5354         }
5355         return ret;
5356 }
5357
5358 /**
5359  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5360  * @policy: scheduling class.
5361  *
5362  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5363  * by a given scheduling class.
5364  */
5365 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5366 {
5367         int ret = -EINVAL;
5368
5369         switch (policy) {
5370         case SCHED_FIFO:
5371         case SCHED_RR:
5372                 ret = 1;
5373                 break;
5374         case SCHED_NORMAL:
5375         case SCHED_BATCH:
5376         case SCHED_IDLE:
5377                 ret = 0;
5378         }
5379         return ret;
5380 }
5381
5382 /**
5383  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5384  * @pid: pid of the process.
5385  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5386  *
5387  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5388  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5389  */
5390 asmlinkage
5391 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5392 {
5393         struct task_struct *p;
5394         unsigned int time_slice;
5395         int retval;
5396         struct timespec t;
5397
5398         if (pid < 0)
5399                 return -EINVAL;
5400
5401         retval = -ESRCH;
5402         read_lock(&tasklist_lock);
5403         p = find_process_by_pid(pid);
5404         if (!p)
5405                 goto out_unlock;
5406
5407         retval = security_task_getscheduler(p);
5408         if (retval)
5409                 goto out_unlock;
5410
5411         /*
5412          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5413          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5414          */
5415         time_slice = 0;
5416         if (p->policy == SCHED_RR) {
5417                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5418         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5419                 struct sched_entity *se = &p->se;
5420                 unsigned long flags;
5421                 struct rq *rq;
5422
5423                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5424                 if (rq->cfs.load.weight)
5425                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5426                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5427         }
5428         read_unlock(&tasklist_lock);
5429         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5430         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5431         return retval;
5432
5433 out_unlock:
5434         read_unlock(&tasklist_lock);
5435         return retval;
5436 }
5437
5438 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5439
5440 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5441 {
5442         unsigned long free = 0;
5443         unsigned state;
5444
5445         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5446         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5447                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5448 #if BITS_PER_LONG == 32
5449         if (state == TASK_RUNNING)
5450                 printk(KERN_CONT " running  ");
5451         else
5452                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5453 #else
5454         if (state == TASK_RUNNING)
5455                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5456         else
5457                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5458 #endif
5459 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5460         {
5461                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5462                 while (!*n)
5463                         n++;
5464                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5465         }
5466 #endif
5467         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5468                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5469
5470         show_stack(p, NULL);
5471 }
5472
5473 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5474 {
5475         struct task_struct *g, *p;
5476
5477 #if BITS_PER_LONG == 32
5478         printk(KERN_INFO
5479                 "  task                PC stack   pid father\n");
5480 #else
5481         printk(KERN_INFO
5482                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5483 #endif
5484         read_lock(&tasklist_lock);
5485         do_each_thread(g, p) {
5486                 /*
5487                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5488                  * console might take alot of time:
5489                  */
5490                 touch_nmi_watchdog();
5491                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5492                         sched_show_task(p);
5493         } while_each_thread(g, p);
5494
5495         touch_all_softlockup_watchdogs();
5496
5497 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5498         sysrq_sched_debug_show();
5499 #endif
5500         read_unlock(&tasklist_lock);
5501         /*
5502          * Only show locks if all tasks are dumped:
5503          */
5504         if (state_filter == -1)
5505                 debug_show_all_locks();
5506 }
5507
5508 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5509 {
5510         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5511 }
5512
5513 /**
5514  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5515  * @idle: task in question
5516  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5517  *
5518  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5519  * flag, to make booting more robust.
5520  */
5521 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5522 {
5523         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5524         unsigned long flags;
5525
5526         __sched_fork(idle);
5527         idle->se.exec_start = sched_clock();
5528
5529         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5530         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5531         __set_task_cpu(idle, cpu);
5532
5533         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5534         rq->curr = rq->idle = idle;
5535 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5536         idle->oncpu = 1;
5537 #endif
5538         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5539
5540         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5541 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5542         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5543 #else
5544         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5545 #endif
5546         /*
5547          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5548          */
5549         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5550 }
5551
5552 /*
5553  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5554  * indicates which cpus entered this state. This is used
5555  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5556  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5557  * always be CPU_MASK_NONE.
5558  */
5559 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5560
5561 /*
5562  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5563  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5564  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5565  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5566  * number of CPUs.
5567  *
5568  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5569  */
5570 static inline void sched_init_granularity(void)
5571 {
5572         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5573         const unsigned long limit = 200000000;
5574
5575         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5576         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5577                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5578
5579         sysctl_sched_latency *= factor;
5580         if (sysctl_sched_latency > limit)
5581                 sysctl_sched_latency = limit;
5582
5583         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5584 }
5585
5586 #ifdef CONFIG_SMP
5587 /*
5588  * This is how migration works:
5589  *
5590  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5591  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5592  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5593  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5594  *    thread off the CPU)
5595  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5596  *    task is still in the wrong runqueue.
5597  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5598  *    it and puts it into the right queue.
5599  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5600  * 7) we wake up and the migration is done.
5601  */
5602
5603 /*
5604  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5605  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5606  * is removed from the allowed bitmask.
5607  *
5608  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5609  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5610  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5611  */
5612 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5613 {
5614         struct migration_req req;
5615         unsigned long flags;
5616         struct rq *rq;
5617         int ret = 0;
5618
5619         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5620         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5621                 ret = -EINVAL;
5622                 goto out;
5623         }
5624
5625         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5626                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5627         else {
5628                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5629                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5630         }
5631
5632         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5633         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5634                 goto out;
5635
5636         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5637                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5638                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5639                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5640                 wait_for_completion(&req.done);
5641                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5642                 return 0;
5643         }
5644 out:
5645         task_rq_unlock(rq, &flags);
5646
5647         return ret;
5648 }
5649 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5650
5651 /*
5652  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5653  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5654  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5655  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5656  *
5657  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5658  * as the task is no longer on this CPU.
5659  *
5660  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5661  */
5662 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5663 {
5664         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5665         int ret = 0, on_rq;
5666
5667         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5668                 return ret;
5669
5670         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5671         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5672
5673         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5674         /* Already moved. */
5675         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5676                 goto out;
5677         /* Affinity changed (again). */
5678         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5679                 goto out;
5680
5681         on_rq = p->se.on_rq;
5682         if (on_rq)
5683                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5684
5685         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5686         if (on_rq) {
5687                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5688                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5689         }
5690         ret = 1;
5691 out:
5692         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5693         return ret;
5694 }
5695
5696 /*
5697  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5698  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5699  * another runqueue.
5700  */
5701 static int migration_thread(void *data)
5702 {
5703         int cpu = (long)data;
5704         struct rq *rq;
5705
5706         rq = cpu_rq(cpu);
5707         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5708
5709         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5710         while (!kthread_should_stop()) {
5711                 struct migration_req *req;
5712                 struct list_head *head;
5713
5714                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5715
5716                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5717                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5718                         goto wait_to_die;
5719                 }
5720
5721                 if (rq->active_balance) {
5722                         active_load_balance(rq, cpu);
5723                         rq->active_balance = 0;
5724                 }
5725
5726                 head = &rq->migration_queue;
5727
5728                 if (list_empty(head)) {
5729                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5730                         schedule();
5731                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5732                         continue;
5733                 }
5734                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5735                 list_del_init(head->next);
5736
5737                 spin_unlock(&rq->lock);
5738                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5739                 local_irq_enable();
5740
5741                 complete(&req->done);
5742         }
5743         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5744         return 0;
5745
5746 wait_to_die:
5747         /* Wait for kthread_stop */
5748         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5749         while (!kthread_should_stop()) {
5750                 schedule();
5751                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5752         }
5753         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5754         return 0;
5755 }
5756
5757 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5758
5759 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5760 {
5761         int ret;
5762
5763         local_irq_disable();
5764         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5765         local_irq_enable();
5766         return ret;
5767 }
5768
5769 /*
5770  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5771  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5772  */
5773 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5774 {
5775         unsigned long flags;
5776         cpumask_t mask;
5777         struct rq *rq;
5778         int dest_cpu;
5779
5780         do {
5781                 /* On same node? */
5782                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5783                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5784                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5785
5786                 /* On any allowed CPU? */
5787                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5788                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5789
5790                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5791                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5792                         cpumask_t cpus_allowed;
5793
5794                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5795                         /*
5796                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5797                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5798                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5799                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5800                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5801                          */
5802                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5803                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5804                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5805                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5806
5807                         /*
5808                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5809                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5810                          * leave kernel.
5811                          */
5812                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5813                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5814                                        "longer affine to cpu%d\n",
5815                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5816                         }
5817                 }
5818         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5819 }
5820
5821 /*
5822  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5823  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5824  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5825  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5826  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5827  */
5828 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5829 {
5830         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
5831         unsigned long flags;
5832
5833         local_irq_save(flags);
5834         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5835         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5836         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5837         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5838         local_irq_restore(flags);
5839 }
5840
5841 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5842 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5843 {
5844         struct task_struct *p, *t;
5845
5846         read_lock(&tasklist_lock);
5847
5848         do_each_thread(t, p) {
5849                 if (p == current)
5850                         continue;
5851
5852                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5853                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5854         } while_each_thread(t, p);
5855
5856         read_unlock(&tasklist_lock);
5857 }
5858
5859 /*
5860  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5861  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5862  * Used by CPU offline code.
5863  */
5864 void sched_idle_next(void)
5865 {
5866         int this_cpu = smp_processor_id();
5867         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5868         struct task_struct *p = rq->idle;
5869         unsigned long flags;
5870
5871         /* cpu has to be offline */
5872         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5873
5874         /*
5875          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5876          * and interrupts disabled on the current cpu.
5877          */
5878         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5879
5880         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5881
5882         update_rq_clock(rq);
5883         activate_task(rq, p, 0);
5884
5885         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5886 }
5887
5888 /*
5889  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5890  * offline.
5891  */
5892 void idle_task_exit(void)
5893 {
5894         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5895
5896         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5897
5898         if (mm != &init_mm)
5899                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5900         mmdrop(mm);
5901 }
5902
5903 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5904 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5905 {
5906         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5907
5908         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5909         BUG_ON(!p->exit_state);
5910
5911         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5912         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5913
5914         get_task_struct(p);
5915
5916         /*
5917          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5918          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5919          * fine.
5920          */
5921         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5922         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5923         spin_lock_irq(&rq->lock);
5924
5925         put_task_struct(p);
5926 }
5927
5928 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5929 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5930 {
5931         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5932         struct task_struct *next;
5933
5934         for ( ; ; ) {
5935                 if (!rq->nr_running)
5936                         break;
5937                 update_rq_clock(rq);
5938                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5939                 if (!next)
5940                         break;
5941                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5942
5943         }
5944 }
5945 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5946
5947 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5948
5949 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5950         {
5951                 .procname       = "sched_domain",
5952                 .mode           = 0555,
5953         },
5954         {0, },
5955 };
5956
5957 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5958         {
5959                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5960                 .procname       = "kernel",
5961                 .mode           = 0555,
5962                 .child          = sd_ctl_dir,
5963         },
5964         {0, },
5965 };
5966
5967 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5968 {
5969         struct ctl_table *entry =
5970                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5971
5972         return entry;
5973 }
5974
5975 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5976 {
5977         struct ctl_table *entry;
5978
5979         /*
5980          * In the intermediate directories, both the child directory and
5981          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5982          * will always be set. In the lowest directory the names are
5983          * static strings and all have proc handlers.
5984          */
5985         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5986                 if (entry->child)
5987                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5988                 if (entry->proc_handler == NULL)
5989                         kfree(entry->procname);
5990         }
5991
5992         kfree(*tablep);
5993         *tablep = NULL;
5994 }
5995
5996 static void
5997 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5998                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5999                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6000 {
6001         entry->procname = procname;
6002         entry->data = data;
6003         entry->maxlen = maxlen;
6004         entry->mode = mode;
6005         entry->proc_handler = proc_handler;
6006 }
6007
6008 static struct ctl_table *
6009 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6010 {
6011         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6012
6013         if (table == NULL)
6014                 return NULL;
6015
6016         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6017                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6018         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6019                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6020         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6021                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6022         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6023                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6024         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6025                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6026         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6027                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6028         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6029                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6030         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6031                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6032         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6033                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6034         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6035                 &sd->cache_nice_tries,
6036                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6037         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6038                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6039         /* &table[11] is terminator */
6040
6041         return table;
6042 }
6043
6044 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6045 {
6046         struct ctl_table *entry, *table;
6047         struct sched_domain *sd;
6048         int domain_num = 0, i;
6049         char buf[32];
6050
6051         for_each_domain(cpu, sd)
6052                 domain_num++;
6053         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6054         if (table == NULL)
6055                 return NULL;
6056
6057         i = 0;
6058         for_each_domain(cpu, sd) {
6059                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6060                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6061                 entry->mode = 0555;
6062                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6063                 entry++;
6064                 i++;
6065         }
6066         return table;
6067 }
6068
6069 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6070 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6071 {
6072         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6073         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6074         char buf[32];
6075
6076         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6077         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6078
6079         if (entry == NULL)
6080                 return;
6081
6082         for_each_online_cpu(i) {
6083                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6084                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6085                 entry->mode = 0555;
6086                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6087                 entry++;
6088         }
6089
6090         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6091         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6092 }
6093
6094 /* may be called multiple times per register */
6095 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6096 {
6097         if (sd_sysctl_header)
6098                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6099         sd_sysctl_header = NULL;
6100         if (sd_ctl_dir[0].child)
6101                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6102 }
6103 #else
6104 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6105 {
6106 }
6107 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6108 {
6109 }
6110 #endif
6111
6112 /*
6113  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6114  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6115  */
6116 static int __cpuinit
6117 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6118 {
6119         struct task_struct *p;
6120         int cpu = (long)hcpu;
6121         unsigned long flags;
6122         struct rq *rq;
6123
6124         switch (action) {
6125
6126         case CPU_UP_PREPARE:
6127         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6128                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6129                 if (IS_ERR(p))
6130                         return NOTIFY_BAD;
6131                 kthread_bind(p, cpu);
6132                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6133                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6134                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6135                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6136                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6137                 break;
6138
6139         case CPU_ONLINE:
6140         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6141                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6142                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6143
6144                 /* Update our root-domain */
6145                 rq = cpu_rq(cpu);
6146                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6147                 if (rq->rd) {
6148                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6149                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6150                 }
6151                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6152                 break;
6153
6154 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6155         case CPU_UP_CANCELED:
6156         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6157                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6158                         break;
6159                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6160                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6161                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6162                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6163                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6164                 break;
6165
6166         case CPU_DEAD:
6167         case CPU_DEAD_FROZEN:
6168                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6169                 migrate_live_tasks(cpu);
6170                 rq = cpu_rq(cpu);
6171                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6172                 rq->migration_thread = NULL;
6173                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6174                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6175                 update_rq_clock(rq);
6176                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6177                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6178                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6179                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6180                 migrate_dead_tasks(cpu);
6181                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6182                 cpuset_unlock();
6183                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6184                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6185
6186                 /*
6187                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6188                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6189                  * the requestors.
6190                  */
6191                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6192                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6193                         struct migration_req *req;
6194
6195                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6196                                          struct migration_req, list);
6197                         list_del_init(&req->list);
6198                         complete(&req->done);
6199                 }
6200                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6201                 break;
6202
6203         case CPU_DYING:
6204         case CPU_DYING_FROZEN:
6205                 /* Update our root-domain */
6206                 rq = cpu_rq(cpu);
6207                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6208                 if (rq->rd) {
6209                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6210                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6211                 }
6212                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6213                 break;
6214 #endif
6215         }
6216         return NOTIFY_OK;
6217 }
6218
6219 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6220  * happens before everything else.
6221  */
6222 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6223         .notifier_call = migration_call,
6224         .priority = 10
6225 };
6226
6227 void __init migration_init(void)
6228 {
6229         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6230         int err;
6231
6232         /* Start one for the boot CPU: */
6233         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6234         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6235         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6236         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6237 }
6238 #endif
6239
6240 #ifdef CONFIG_SMP
6241
6242 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6243
6244 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6245                                   cpumask_t *groupmask)
6246 {
6247         struct sched_group *group = sd->groups;
6248         char str[256];
6249
6250         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6251         cpus_clear(*groupmask);
6252
6253         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6254
6255         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6256                 printk("does not load-balance\n");
6257                 if (sd->parent)
6258                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6259                                         " has parent");
6260                 return -1;
6261         }
6262
6263         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6264
6265         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6266                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6267                                 "CPU%d\n", cpu);
6268         }
6269         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6270                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6271                                 " CPU%d\n", cpu);
6272         }
6273
6274         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6275         do {
6276                 if (!group) {
6277                         printk("\n");
6278                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6279                         break;
6280                 }
6281
6282                 if (!group->__cpu_power) {
6283                         printk(KERN_CONT "\n");
6284                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6285                                         "set\n");
6286                         break;
6287                 }
6288
6289                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6290                         printk(KERN_CONT "\n");
6291                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6292                         break;
6293                 }
6294
6295                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6296                         printk(KERN_CONT "\n");
6297                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6298                         break;
6299                 }
6300
6301                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6302
6303                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6304                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6305
6306                 group = group->next;
6307         } while (group != sd->groups);
6308         printk(KERN_CONT "\n");
6309
6310         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6311                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6312
6313         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6314                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6315                         "of domain->span\n");
6316         return 0;
6317 }
6318
6319 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6320 {
6321         cpumask_t *groupmask;
6322         int level = 0;
6323
6324         if (!sd) {
6325                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6326                 return;
6327         }
6328
6329         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6330
6331         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6332         if (!groupmask) {
6333                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6334                 return;
6335         }
6336
6337         for (;;) {
6338                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6339                         break;
6340                 level++;
6341                 sd = sd->parent;
6342                 if (!sd)
6343                         break;
6344         }
6345         kfree(groupmask);
6346 }
6347 #else
6348 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6349 #endif
6350
6351 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6352 {
6353         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6354                 return 1;
6355
6356         /* Following flags need at least 2 groups */
6357         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6358                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6359                          SD_BALANCE_FORK |
6360                          SD_BALANCE_EXEC |
6361                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6362                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6363                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6364                         return 0;
6365         }
6366
6367         /* Following flags don't use groups */
6368         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6369                          SD_WAKE_AFFINE |
6370                          SD_WAKE_BALANCE))
6371                 return 0;
6372
6373         return 1;
6374 }
6375
6376 static int
6377 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6378 {
6379         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6380
6381         if (sd_degenerate(parent))
6382                 return 1;
6383
6384         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6385                 return 0;
6386
6387         /* Does parent contain flags not in child? */
6388         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6389         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6390                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6391         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6392         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6393                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6394                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6395                                 SD_BALANCE_FORK |
6396                                 SD_BALANCE_EXEC |
6397                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6398                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6399         }
6400         if (~cflags & pflags)
6401                 return 0;
6402
6403         return 1;
6404 }
6405
6406 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6407 {
6408         unsigned long flags;
6409         const struct sched_class *class;
6410
6411         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6412
6413         if (rq->rd) {
6414                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6415
6416                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6417                         if (class->leave_domain)
6418                                 class->leave_domain(rq);
6419                 }
6420
6421                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6422                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6423
6424                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6425                         kfree(old_rd);
6426         }
6427
6428         atomic_inc(&rd->refcount);
6429         rq->rd = rd;
6430
6431         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6432         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6433                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6434
6435         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6436                 if (class->join_domain)
6437                         class->join_domain(rq);
6438         }
6439
6440         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6441 }
6442
6443 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6444 {
6445         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6446
6447         cpus_clear(rd->span);
6448         cpus_clear(rd->online);
6449 }
6450
6451 static void init_defrootdomain(void)
6452 {
6453         init_rootdomain(&def_root_domain);
6454         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6455 }
6456
6457 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6458 {
6459         struct root_domain *rd;
6460
6461         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6462         if (!rd)
6463                 return NULL;
6464
6465         init_rootdomain(rd);
6466
6467         return rd;
6468 }
6469
6470 /*
6471  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6472  * hold the hotplug lock.
6473  */
6474 static void
6475 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6476 {
6477         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6478         struct sched_domain *tmp;
6479
6480         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6481         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6482                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6483                 if (!parent)
6484                         break;
6485                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6486                         tmp->parent = parent->parent;
6487                         if (parent->parent)
6488                                 parent->parent->child = tmp;
6489                 }
6490         }
6491
6492         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6493                 sd = sd->parent;
6494                 if (sd)
6495                         sd->child = NULL;
6496         }
6497
6498         sched_domain_debug(sd, cpu);
6499
6500         rq_attach_root(rq, rd);
6501         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6502 }
6503
6504 /* cpus with isolated domains */
6505 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6506
6507 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6508 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6509 {
6510         int ints[NR_CPUS], i;
6511
6512         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6513         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6514         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6515                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6516                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6517         return 1;
6518 }
6519
6520 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6521
6522 /*
6523  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6524  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6525  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6526  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6527  *
6528  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6529  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6530  * and ->cpu_power to 0.
6531  */
6532 static void
6533 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6534                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6535                                         struct sched_group **sg,
6536                                         cpumask_t *tmpmask),
6537                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6538 {
6539         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6540         int i;
6541
6542         cpus_clear(*covered);
6543
6544         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6545                 struct sched_group *sg;
6546                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6547                 int j;
6548
6549                 if (cpu_isset(i, *covered))
6550                         continue;
6551
6552                 cpus_clear(sg->cpumask);
6553                 sg->__cpu_power = 0;
6554
6555                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6556                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6557                                 continue;
6558
6559                         cpu_set(j, *covered);
6560                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6561                 }
6562                 if (!first)
6563                         first = sg;
6564                 if (last)
6565                         last->next = sg;
6566                 last = sg;
6567         }
6568         last->next = first;
6569 }
6570
6571 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6572
6573 #ifdef CONFIG_NUMA
6574
6575 /**
6576  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6577  * @node: node whose sched_domain we're building
6578  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6579  *
6580  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6581  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6582  *
6583  * Should use nodemask_t.
6584  */
6585 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6586 {
6587         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6588
6589         min_val = INT_MAX;
6590
6591         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6592                 /* Start at @node */
6593                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6594
6595                 if (!nr_cpus_node(n))
6596                         continue;
6597
6598                 /* Skip already used nodes */
6599                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6600                         continue;
6601
6602                 /* Simple min distance search */
6603                 val = node_distance(node, n);
6604
6605                 if (val < min_val) {
6606                         min_val = val;
6607                         best_node = n;
6608                 }
6609         }
6610
6611         node_set(best_node, *used_nodes);
6612         return best_node;
6613 }
6614
6615 /**
6616  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6617  * @node: node whose cpumask we're constructing
6618  * @span: resulting cpumask
6619  *
6620  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6621  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6622  * out optimally.
6623  */
6624 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6625 {
6626         nodemask_t used_nodes;
6627         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6628         int i;
6629
6630         cpus_clear(*span);
6631         nodes_clear(used_nodes);
6632
6633         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6634         node_set(node, used_nodes);
6635
6636         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6637                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6638
6639                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6640                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6641         }
6642 }
6643 #endif
6644
6645 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6646
6647 /*
6648  * SMT sched-domains:
6649  */
6650 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6651 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6652 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6653
6654 static int
6655 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6656                  cpumask_t *unused)
6657 {
6658         if (sg)
6659                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6660         return cpu;
6661 }
6662 #endif
6663
6664 /*
6665  * multi-core sched-domains:
6666  */
6667 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6668 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6669 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6670 #endif
6671
6672 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6673 static int
6674 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6675                   cpumask_t *mask)
6676 {
6677         int group;
6678
6679         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6680         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6681         group = first_cpu(*mask);
6682         if (sg)
6683                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6684         return group;
6685 }
6686 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6687 static int
6688 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6689                   cpumask_t *unused)
6690 {
6691         if (sg)
6692                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6693         return cpu;
6694 }
6695 #endif
6696
6697 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6698 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6699
6700 static int
6701 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6702                   cpumask_t *mask)
6703 {
6704         int group;
6705 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6706         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6707         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6708         group = first_cpu(*mask);
6709 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6710         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6711         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6712         group = first_cpu(*mask);
6713 #else
6714         group = cpu;
6715 #endif
6716         if (sg)
6717                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6718         return group;
6719 }
6720
6721 #ifdef CONFIG_NUMA
6722 /*
6723  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6724  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6725  * gets dynamically allocated.
6726  */
6727 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6728 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6729
6730 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6731 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6732
6733 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6734                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6735 {
6736         int group;
6737
6738         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6739         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6740         group = first_cpu(*nodemask);
6741
6742         if (sg)
6743                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6744         return group;
6745 }
6746
6747 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6748 {
6749         struct sched_group *sg = group_head;
6750         int j;
6751
6752         if (!sg)
6753                 return;
6754         do {
6755                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6756                         struct sched_domain *sd;
6757
6758                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6759                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6760                                 /*
6761                                  * Only add "power" once for each
6762                                  * physical package.
6763                                  */
6764                                 continue;
6765                         }
6766
6767                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6768                 }
6769                 sg = sg->next;
6770         } while (sg != group_head);
6771 }
6772 #endif
6773
6774 #ifdef CONFIG_NUMA
6775 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6776 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6777 {
6778         int cpu, i;
6779
6780         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6781                 struct sched_group **sched_group_nodes
6782                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6783
6784                 if (!sched_group_nodes)
6785                         continue;
6786
6787                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6788                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6789
6790                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
6791                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6792                         if (cpus_empty(*nodemask))
6793                                 continue;
6794
6795                         if (sg == NULL)
6796                                 continue;
6797                         sg = sg->next;
6798 next_sg:
6799                         oldsg = sg;
6800                         sg = sg->next;
6801                         kfree(oldsg);
6802                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6803                                 goto next_sg;
6804                 }
6805                 kfree(sched_group_nodes);
6806                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6807         }
6808 }
6809 #else
6810 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6811 {
6812 }
6813 #endif
6814
6815 /*
6816  * Initialize sched groups cpu_power.