- fix mmioftrace + rcu merge interaction
[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) || unlikely(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, 1 or ULONG_MAX can cause arithmetics problems.
317  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
318  *  limitation from this.)
319  */
320 #define MIN_SHARES      2
321 #define MAX_SHARES      (ULONG_MAX - 1)
322
323 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
324 #endif
325
326 /* Default task group.
327  *      Every task in system belong to this group at bootup.
328  */
329 struct task_group init_task_group;
330
331 /* return group to which a task belongs */
332 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
333 {
334         struct task_group *tg;
335
336 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
337         tg = p->user->tg;
338 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
339         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
340                                 struct task_group, css);
341 #else
342         tg = &init_task_group;
343 #endif
344         return tg;
345 }
346
347 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
348 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
349 {
350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
351         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
352         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
353 #endif
354
355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
356         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
357         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
358 #endif
359 }
360
361 #else
362
363 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
364
365 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
366
367 /* CFS-related fields in a runqueue */
368 struct cfs_rq {
369         struct load_weight load;
370         unsigned long nr_running;
371
372         u64 exec_clock;
373         u64 min_vruntime;
374
375         struct rb_root tasks_timeline;
376         struct rb_node *rb_leftmost;
377
378         struct list_head tasks;
379         struct list_head *balance_iterator;
380
381         /*
382          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
383          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
384          */
385         struct sched_entity *curr, *next;
386
387         unsigned long nr_spread_over;
388
389 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
390         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
391
392         /*
393          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
394          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
395          * (like users, containers etc.)
396          *
397          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
398          * list is used during load balance.
399          */
400         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
401         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
402
403 #ifdef CONFIG_SMP
404         unsigned long task_weight;
405         unsigned long shares;
406         /*
407          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
408          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
409          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
410          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
411          * but more should not be needed anyway.
412          */
413         struct aggregate_struct {
414                 /*
415                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
416                  *
417                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
418                  * this group.
419                  */
420                 unsigned long load;
421
422                 /*
423                  * part of the group weight distributed to this span.
424                  */
425                 unsigned long shares;
426
427                 /*
428                  * The sum of all runqueue weights within this span.
429                  */
430                 unsigned long rq_weight;
431
432                 /*
433                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
434                  * influence by moving tasks around.
435                  */
436                 unsigned long task_weight;
437         } aggregate;
438 #endif
439 #endif
440 };
441
442 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
443 struct rt_rq {
444         struct rt_prio_array active;
445         unsigned long rt_nr_running;
446 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
447         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
448 #endif
449 #ifdef CONFIG_SMP
450         unsigned long rt_nr_migratory;
451         int overloaded;
452 #endif
453         int rt_throttled;
454         u64 rt_time;
455         u64 rt_runtime;
456         /* Nests inside the rq lock: */
457         spinlock_t rt_runtime_lock;
458
459 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
460         unsigned long rt_nr_boosted;
461
462         struct rq *rq;
463         struct list_head leaf_rt_rq_list;
464         struct task_group *tg;
465         struct sched_rt_entity *rt_se;
466 #endif
467 };
468
469 #ifdef CONFIG_SMP
470
471 /*
472  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
473  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
474  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
475  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
476  * object.
477  *
478  */
479 struct root_domain {
480         atomic_t refcount;
481         cpumask_t span;
482         cpumask_t online;
483
484         /*
485          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
486          * one runnable RT task.
487          */
488         cpumask_t rto_mask;
489         atomic_t rto_count;
490 };
491
492 /*
493  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
494  * members (mimicking the global state we have today).
495  */
496 static struct root_domain def_root_domain;
497
498 #endif
499
500 /*
501  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
502  *
503  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
504  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
505  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
506  */
507 struct rq {
508         /* runqueue lock: */
509         spinlock_t lock;
510
511         /*
512          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
513          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
514          */
515         unsigned long nr_running;
516         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
517         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
518         unsigned char idle_at_tick;
519 #ifdef CONFIG_NO_HZ
520         unsigned long last_tick_seen;
521         unsigned char in_nohz_recently;
522 #endif
523         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
524         struct load_weight load;
525         unsigned long nr_load_updates;
526         u64 nr_switches;
527
528         struct cfs_rq cfs;
529         struct rt_rq rt;
530
531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
532         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
533         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
534 #endif
535 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
536         struct list_head leaf_rt_rq_list;
537 #endif
538
539         /*
540          * This is part of a global counter where only the total sum
541          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
542          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
543          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
544          */
545         unsigned long nr_uninterruptible;
546
547         struct task_struct *curr, *idle;
548         unsigned long next_balance;
549         struct mm_struct *prev_mm;
550
551         u64 clock;
552
553         atomic_t nr_iowait;
554
555 #ifdef CONFIG_SMP
556         struct root_domain *rd;
557         struct sched_domain *sd;
558
559         /* For active balancing */
560         int active_balance;
561         int push_cpu;
562         /* cpu of this runqueue: */
563         int cpu;
564
565         struct task_struct *migration_thread;
566         struct list_head migration_queue;
567 #endif
568
569 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
570         unsigned long hrtick_flags;
571         ktime_t hrtick_expire;
572         struct hrtimer hrtick_timer;
573 #endif
574
575 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
576         /* latency stats */
577         struct sched_info rq_sched_info;
578
579         /* sys_sched_yield() stats */
580         unsigned int yld_exp_empty;
581         unsigned int yld_act_empty;
582         unsigned int yld_both_empty;
583         unsigned int yld_count;
584
585         /* schedule() stats */
586         unsigned int sched_switch;
587         unsigned int sched_count;
588         unsigned int sched_goidle;
589
590         /* try_to_wake_up() stats */
591         unsigned int ttwu_count;
592         unsigned int ttwu_local;
593
594         /* BKL stats */
595         unsigned int bkl_count;
596 #endif
597         struct lock_class_key rq_lock_key;
598 };
599
600 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
601
602 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
603 {
604         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
605 }
606
607 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
608 {
609 #ifdef CONFIG_SMP
610         return rq->cpu;
611 #else
612         return 0;
613 #endif
614 }
615
616 /*
617  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
618  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
619  *
620  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
621  * preempt-disabled sections.
622  */
623 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
624         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
625
626 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
627 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
628 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
629 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
630
631 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
632 {
633         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
634 }
635
636 /*
637  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
638  */
639 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
640 # define const_debug __read_mostly
641 #else
642 # define const_debug static const
643 #endif
644
645 /**
646  * runqueue_is_locked
647  *
648  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
649  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
650  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
651  */
652 int runqueue_is_locked(void)
653 {
654         int cpu = get_cpu();
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656         int ret;
657
658         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
659         put_cpu();
660         return ret;
661 }
662
663 /*
664  * Debugging: various feature bits
665  */
666
667 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
668         __SCHED_FEAT_##name ,
669
670 enum {
671 #include "sched_features.h"
672 };
673
674 #undef SCHED_FEAT
675
676 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
677         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
678
679 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
680 #include "sched_features.h"
681         0;
682
683 #undef SCHED_FEAT
684
685 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         #name ,
688
689 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
690 #include "sched_features.h"
691         NULL
692 };
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
697 {
698         filp->private_data = inode->i_private;
699         return 0;
700 }
701
702 static ssize_t
703 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
704                 size_t cnt, loff_t *ppos)
705 {
706         char *buf;
707         int r = 0;
708         int len = 0;
709         int i;
710
711         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
712                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
713                 len += 4;
714         }
715
716         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
717         if (!buf)
718                 return -ENOMEM;
719
720         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
721                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
722                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
723                 else
724                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
725         }
726
727         r += sprintf(buf + r, "\n");
728         WARN_ON(r >= len + 2);
729
730         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
731
732         kfree(buf);
733
734         return r;
735 }
736
737 static ssize_t
738 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
739                 size_t cnt, loff_t *ppos)
740 {
741         char buf[64];
742         char *cmp = buf;
743         int neg = 0;
744         int i;
745
746         if (cnt > 63)
747                 cnt = 63;
748
749         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
750                 return -EFAULT;
751
752         buf[cnt] = 0;
753
754         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
755                 neg = 1;
756                 cmp += 3;
757         }
758
759         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
760                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
761
762                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
763                         if (neg)
764                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
765                         else
766                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
767                         break;
768                 }
769         }
770
771         if (!sched_feat_names[i])
772                 return -EINVAL;
773
774         filp->f_pos += cnt;
775
776         return cnt;
777 }
778
779 static struct file_operations sched_feat_fops = {
780         .open   = sched_feat_open,
781         .read   = sched_feat_read,
782         .write  = sched_feat_write,
783 };
784
785 static __init int sched_init_debug(void)
786 {
787         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
788                         &sched_feat_fops);
789
790         return 0;
791 }
792 late_initcall(sched_init_debug);
793
794 #endif
795
796 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
797
798 /*
799  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
800  * Limited because this is done with IRQs disabled.
801  */
802 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
803
804 /*
805  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
806  * default: 1s
807  */
808 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
809
810 static __read_mostly int scheduler_running;
811
812 /*
813  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
814  * default: 0.95s
815  */
816 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
817
818 static inline u64 global_rt_period(void)
819 {
820         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
821 }
822
823 static inline u64 global_rt_runtime(void)
824 {
825         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
826                 return RUNTIME_INF;
827
828         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
829 }
830
831 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
832
833 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
834 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
835
836 /*
837  * Global lock which we take every now and then to synchronize
838  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
839  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
840  * it's good enough for tracing:
841  */
842 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
843 static unsigned long long prev_global_time;
844
845 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
846 {
847         /*
848          * We want this inlined, to not get tracer function calls
849          * in this critical section:
850          */
851         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
852         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
853
854         if (time < prev_global_time) {
855                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
856                 time = prev_global_time;
857         } else {
858                 prev_global_time = time;
859         }
860
861         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
862         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
863
864         return time;
865 }
866
867 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
868 {
869         unsigned long long now;
870
871         /*
872          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
873          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
874          */
875         if (unlikely(!scheduler_running))
876                 return 0;
877
878         now = sched_clock_cpu(cpu);
879
880         return now;
881 }
882
883 /*
884  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
885  * clock constructed from sched_clock():
886  */
887 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
888 {
889         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
890         unsigned long flags;
891
892         local_irq_save(flags);
893         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
894         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
895         delta_time = time-prev_cpu_time;
896
897         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
898                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
899                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
900         }
901         local_irq_restore(flags);
902
903         return time;
904 }
905 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
906
907 #ifndef prepare_arch_switch
908 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
909 #endif
910 #ifndef finish_arch_switch
911 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
912 #endif
913
914 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
915 {
916         return rq->curr == p;
917 }
918
919 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
920 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
921 {
922         return task_current(rq, p);
923 }
924
925 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
926 {
927 }
928
929 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
930 {
931 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
932         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
933         rq->lock.owner = current;
934 #endif
935         /*
936          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
937          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
938          * prev into current:
939          */
940         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
941
942         spin_unlock_irq(&rq->lock);
943 }
944
945 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
946 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
947 {
948 #ifdef CONFIG_SMP
949         return p->oncpu;
950 #else
951         return task_current(rq, p);
952 #endif
953 }
954
955 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
956 {
957 #ifdef CONFIG_SMP
958         /*
959          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
960          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
961          * here.
962          */
963         next->oncpu = 1;
964 #endif
965 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
966         spin_unlock_irq(&rq->lock);
967 #else
968         spin_unlock(&rq->lock);
969 #endif
970 }
971
972 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
973 {
974 #ifdef CONFIG_SMP
975         /*
976          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
977          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
978          * finished.
979          */
980         smp_wmb();
981         prev->oncpu = 0;
982 #endif
983 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
984         local_irq_enable();
985 #endif
986 }
987 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
988
989 /*
990  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
991  * Must be called interrupts disabled.
992  */
993 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
994         __acquires(rq->lock)
995 {
996         for (;;) {
997                 struct rq *rq = task_rq(p);
998                 spin_lock(&rq->lock);
999                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1000                         return rq;
1001                 spin_unlock(&rq->lock);
1002         }
1003 }
1004
1005 /*
1006  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1007  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1008  * explicitly disabling preemption.
1009  */
1010 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1011         __acquires(rq->lock)
1012 {
1013         struct rq *rq;
1014
1015         for (;;) {
1016                 local_irq_save(*flags);
1017                 rq = task_rq(p);
1018                 spin_lock(&rq->lock);
1019                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1020                         return rq;
1021                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1022         }
1023 }
1024
1025 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1026         __releases(rq->lock)
1027 {
1028         spin_unlock(&rq->lock);
1029 }
1030
1031 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1032         __releases(rq->lock)
1033 {
1034         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1039  */
1040 static struct rq *this_rq_lock(void)
1041         __acquires(rq->lock)
1042 {
1043         struct rq *rq;
1044
1045         local_irq_disable();
1046         rq = this_rq();
1047         spin_lock(&rq->lock);
1048
1049         return rq;
1050 }
1051
1052 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1053
1054 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1055 {
1056         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1057 }
1058
1059 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1060 /*
1061  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1062  *
1063  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1064  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1065  * reschedule event.
1066  *
1067  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1068  * rq->lock.
1069  */
1070 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1071 {
1072         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1073 }
1074
1075 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1076 {
1077         unsigned long flags;
1078
1079         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1080         resched_task(rq->curr);
1081         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1082 }
1083
1084 enum {
1085         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1086         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1087         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1088 };
1089
1090 /*
1091  * Use hrtick when:
1092  *  - enabled by features
1093  *  - hrtimer is actually high res
1094  */
1095 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1096 {
1097         if (!sched_feat(HRTICK))
1098                 return 0;
1099         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1100                 return 0;
1101         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Called to set the hrtick timer state.
1106  *
1107  * called with rq->lock held and irqs disabled
1108  */
1109 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1110 {
1111         assert_spin_locked(&rq->lock);
1112
1113         /*
1114          * preempt at: now + delay
1115          */
1116         rq->hrtick_expire =
1117                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1118         /*
1119          * indicate we need to program the timer
1120          */
1121         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1122         if (reset)
1123                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1124
1125         /*
1126          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1127          * forced reschedule.
1128          */
1129         if (reset)
1130                 resched_hrt(rq->curr);
1131 }
1132
1133 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1134 {
1135         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1136                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Update the timer from the possible pending state.
1141  */
1142 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1143 {
1144         ktime_t time;
1145         int set, reset;
1146         unsigned long flags;
1147
1148         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1149
1150         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1151         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1152         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1153         time = rq->hrtick_expire;
1154         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1155         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1156
1157         if (set) {
1158                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1159                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1160                         resched_rq(rq);
1161         } else
1162                 hrtick_clear(rq);
1163 }
1164
1165 /*
1166  * High-resolution timer tick.
1167  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1168  */
1169 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1170 {
1171         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1172
1173         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1174
1175         spin_lock(&rq->lock);
1176         update_rq_clock(rq);
1177         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1178         spin_unlock(&rq->lock);
1179
1180         return HRTIMER_NORESTART;
1181 }
1182
1183 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1184 {
1185         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1186         unsigned long flags;
1187
1188         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1189         rq->hrtick_flags = 0;
1190         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1191         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1192
1193         hrtick_clear(rq);
1194 }
1195
1196 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1202         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1203         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1204 }
1205
1206 static int
1207 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1208 {
1209         int cpu = (int)(long)hcpu;
1210
1211         switch (action) {
1212         case CPU_UP_CANCELED:
1213         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1214         case CPU_DOWN_PREPARE:
1215         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1216         case CPU_DEAD:
1217         case CPU_DEAD_FROZEN:
1218                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1219                 return NOTIFY_OK;
1220
1221         case CPU_UP_PREPARE:
1222         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1223         case CPU_DOWN_FAILED:
1224         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1225         case CPU_ONLINE:
1226         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1227                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1228                 return NOTIFY_OK;
1229         }
1230
1231         return NOTIFY_DONE;
1232 }
1233
1234 static void init_hrtick(void)
1235 {
1236         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1237 }
1238
1239 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1240 {
1241         rq->hrtick_flags = 0;
1242         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1243         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1244         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1245 }
1246
1247 void hrtick_resched(void)
1248 {
1249         struct rq *rq;
1250         unsigned long flags;
1251
1252         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1253                 return;
1254
1255         local_irq_save(flags);
1256         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1257         hrtick_set(rq);
1258         local_irq_restore(flags);
1259 }
1260 #else
1261 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1262 {
1263 }
1264
1265 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1266 {
1267 }
1268
1269 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1270 {
1271 }
1272
1273 void hrtick_resched(void)
1274 {
1275 }
1276
1277 static inline void init_hrtick(void)
1278 {
1279 }
1280 #endif
1281
1282 /*
1283  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1284  *
1285  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1286  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1287  * the target CPU.
1288  */
1289 #ifdef CONFIG_SMP
1290
1291 #ifndef tsk_is_polling
1292 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1293 #endif
1294
1295 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1296 {
1297         int cpu;
1298
1299         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1300
1301         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1302                 return;
1303
1304         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1305
1306         cpu = task_cpu(p);
1307         if (cpu == smp_processor_id())
1308                 return;
1309
1310         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1311         smp_mb();
1312         if (!tsk_is_polling(p))
1313                 smp_send_reschedule(cpu);
1314 }
1315
1316 static void resched_cpu(int cpu)
1317 {
1318         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1319         unsigned long flags;
1320
1321         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1322                 return;
1323         resched_task(cpu_curr(cpu));
1324         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1325 }
1326
1327 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1328 /*
1329  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1330  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1331  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1332  * idle system the next event might even be infinite time into the
1333  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1334  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1335  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1336  * wheel for the next timer event.
1337  */
1338 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1339 {
1340         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1341
1342         if (cpu == smp_processor_id())
1343                 return;
1344
1345         /*
1346          * This is safe, as this function is called with the timer
1347          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1348          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1349          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1350          * timer into account automatically.
1351          */
1352         if (rq->curr != rq->idle)
1353                 return;
1354
1355         /*
1356          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1357          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1358          * idle task through an additional NOOP schedule()
1359          */
1360         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1361
1362         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1363         smp_mb();
1364         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1365                 smp_send_reschedule(cpu);
1366 }
1367 #endif
1368
1369 #else
1370 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1371 {
1372         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1373         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1374 }
1375 #endif
1376
1377 #if BITS_PER_LONG == 32
1378 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1379 #else
1380 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1381 #endif
1382
1383 #define WMULT_SHIFT     32
1384
1385 /*
1386  * Shift right and round:
1387  */
1388 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1389
1390 /*
1391  * delta *= weight / lw
1392  */
1393 static unsigned long
1394 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1395                 struct load_weight *lw)
1396 {
1397         u64 tmp;
1398
1399         if (!lw->inv_weight)
1400                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1401
1402         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1403         /*
1404          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1405          */
1406         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1407                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1408                         WMULT_SHIFT/2);
1409         else
1410                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1411
1412         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1413 }
1414
1415 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1416 {
1417         lw->weight += inc;
1418         lw->inv_weight = 0;
1419 }
1420
1421 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1422 {
1423         lw->weight -= dec;
1424         lw->inv_weight = 0;
1425 }
1426
1427 /*
1428  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1429  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1430  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1431  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1432  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1433  * slice expiry etc.
1434  */
1435
1436 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1437 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1438
1439 /*
1440  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1441  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1442  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1443  * that remained on nice 0.
1444  *
1445  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1446  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1447  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1448  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1449  * the relative distance between them is ~25%.)
1450  */
1451 static const int prio_to_weight[40] = {
1452  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1453  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1454  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1455  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1456  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1457  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1458  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1459  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1460 };
1461
1462 /*
1463  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1464  *
1465  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1466  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1467  * into multiplications:
1468  */
1469 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1470  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1471  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1472  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1473  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1474  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1475  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1476  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1477  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1478 };
1479
1480 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1481
1482 /*
1483  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1484  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1485  * structures to the load-balancing proper:
1486  */
1487 struct rq_iterator {
1488         void *arg;
1489         struct task_struct *(*start)(void *);
1490         struct task_struct *(*next)(void *);
1491 };
1492
1493 #ifdef CONFIG_SMP
1494 static unsigned long
1495 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1496               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1497               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1498               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1499
1500 static int
1501 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1502                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1503                    struct rq_iterator *iterator);
1504 #endif
1505
1506 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1507 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1508 #else
1509 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1510 #endif
1511
1512 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1513 {
1514         update_load_add(&rq->load, load);
1515 }
1516
1517 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1518 {
1519         update_load_sub(&rq->load, load);
1520 }
1521
1522 #ifdef CONFIG_SMP
1523 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1524 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1525 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1526 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1527
1528 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1529
1530 /*
1531  * Group load balancing.
1532  *
1533  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1534  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1535  *
1536  *         root          1 - thread
1537  *         / | \         A - group
1538  *        A  1  B
1539  *       /|\   / \
1540  *      C 2 D 3   4
1541  *      |   |
1542  *      5   6
1543  *
1544  * load:
1545  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1546  *    which equals 1/9-th of the total load.
1547  *
1548  * shares:
1549  *    The weight of this group on the selected cpus.
1550  *
1551  * rq_weight:
1552  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1553  *    B would get 2.
1554  *
1555  * task_weight:
1556  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1557  *    get 1, B gets 2.
1558  */
1559
1560 static inline struct aggregate_struct *
1561 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1562 {
1563         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1564 }
1565
1566 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1567
1568 /*
1569  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1570  * leaving it for the final time.
1571  */
1572 static
1573 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1574                          struct sched_domain *sd)
1575 {
1576         struct task_group *parent, *child;
1577
1578         rcu_read_lock();
1579         parent = &root_task_group;
1580 down:
1581         (*down)(parent, sd);
1582         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1583                 parent = child;
1584                 goto down;
1585
1586 up:
1587                 continue;
1588         }
1589         (*up)(parent, sd);
1590
1591         child = parent;
1592         parent = parent->parent;
1593         if (parent)
1594                 goto up;
1595         rcu_read_unlock();
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1600  */
1601 static
1602 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1603 {
1604         unsigned long rq_weight = 0;
1605         unsigned long task_weight = 0;
1606         int i;
1607
1608         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1609                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1610                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1611         }
1612
1613         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1614         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1615 }
1616
1617 /*
1618  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1619  */
1620 static
1621 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1622 {
1623         unsigned long shares = 0;
1624         int i;
1625
1626         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1627                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1628
1629         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1630                 shares = tg->shares;
1631
1632         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1637  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1638  */
1639 static
1640 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1641 {
1642         unsigned long load;
1643
1644         if (!tg->parent) {
1645                 int i;
1646
1647                 load = 0;
1648                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1649                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1650
1651         } else {
1652                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1653
1654                 /*
1655                  * shares is our weight in the parent's rq so
1656                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1657                  */
1658                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1659                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1660         }
1661
1662         aggregate(tg, sd)->load = load;
1663 }
1664
1665 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1666
1667 /*
1668  * Calculate and set the cpu's group shares.
1669  */
1670 static void
1671 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1672                           int tcpu)
1673 {
1674         int boost = 0;
1675         unsigned long shares;
1676         unsigned long rq_weight;
1677
1678         if (!tg->se[tcpu])
1679                 return;
1680
1681         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1682
1683         /*
1684          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1685          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1686          * get delayed by group starvation.
1687          */
1688         if (!rq_weight) {
1689                 boost = 1;
1690                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1691         }
1692
1693         /*
1694          *           \Sum shares * rq_weight
1695          * shares =  -----------------------
1696          *               \Sum rq_weight
1697          *
1698          */
1699         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1700         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1701
1702         /*
1703          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1704          */
1705         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1706
1707         if (shares < MIN_SHARES)
1708                 shares = MIN_SHARES;
1709         else if (shares > MAX_SHARES)
1710                 shares = MAX_SHARES;
1711
1712         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1713 }
1714
1715 /*
1716  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1717  * task went to.
1718  */
1719 static void
1720 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1721                     int scpu, int dcpu)
1722 {
1723         unsigned long shares;
1724
1725         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1726
1727         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1728         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1729
1730         /*
1731          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1732          * above redistribution.
1733          */
1734         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1735         if (shares)
1736                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1741  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1742  */
1743 static void
1744 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1745                   int scpu, int dcpu)
1746 {
1747         while (tg) {
1748                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1749                 tg = tg->parent;
1750         }
1751 }
1752
1753 static
1754 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1755 {
1756         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1757         int i;
1758
1759         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1760                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1761                 unsigned long flags;
1762
1763                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1764                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1765                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1766         }
1767
1768         aggregate_group_shares(tg, sd);
1769
1770         /*
1771          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1772          * above redistribution.
1773          */
1774         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1775         if (shares) {
1776                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1777                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1778         }
1779 }
1780
1781 /*
1782  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1783  * while walking down the tree.
1784  */
1785 static
1786 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1787 {
1788         aggregate_group_weight(tg, sd);
1789         aggregate_group_shares(tg, sd);
1790         aggregate_group_load(tg, sd);
1791 }
1792
1793 /*
1794  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1795  */
1796 static
1797 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1798 {
1799         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1800 }
1801
1802 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1803
1804 static void __init init_aggregate(void)
1805 {
1806         int i;
1807
1808         for_each_possible_cpu(i)
1809                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1810 }
1811
1812 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1813 {
1814         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1815                 return 0;
1816
1817         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1818         return 1;
1819 }
1820
1821 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1822 {
1823         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1824 }
1825
1826 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1827 {
1828         cfs_rq->shares = shares;
1829 }
1830
1831 #else
1832
1833 static inline void init_aggregate(void)
1834 {
1835 }
1836
1837 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1838 {
1839         return 0;
1840 }
1841
1842 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1843 {
1844 }
1845 #endif
1846
1847 #else /* CONFIG_SMP */
1848
1849 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1850 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1851 {
1852 }
1853 #endif
1854
1855 #endif /* CONFIG_SMP */
1856
1857 #include "sched_stats.h"
1858 #include "sched_idletask.c"
1859 #include "sched_fair.c"
1860 #include "sched_rt.c"
1861 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1862 # include "sched_debug.c"
1863 #endif
1864
1865 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1866
1867 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1868 {
1869         rq->nr_running++;
1870 }
1871
1872 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1873 {
1874         rq->nr_running--;
1875 }
1876
1877 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1878 {
1879         if (task_has_rt_policy(p)) {
1880                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1881                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1882                 return;
1883         }
1884
1885         /*
1886          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1887          */
1888         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1889                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1890                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1891                 return;
1892         }
1893
1894         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1895         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1896 }
1897
1898 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1899 {
1900         sched_info_queued(p);
1901         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1902         p->se.on_rq = 1;
1903 }
1904
1905 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1906 {
1907         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1908         p->se.on_rq = 0;
1909 }
1910
1911 /*
1912  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1913  */
1914 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1915 {
1916         return p->static_prio;
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1921  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1922  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1923  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1924  * estimator recalculates.
1925  */
1926 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1927 {
1928         int prio;
1929
1930         if (task_has_rt_policy(p))
1931                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1932         else
1933                 prio = __normal_prio(p);
1934         return prio;
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1939  * taken into account by the scheduler. This value might
1940  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1941  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1942  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1943  */
1944 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1945 {
1946         p->normal_prio = normal_prio(p);
1947         /*
1948          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1949          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1950          * to the normal priority:
1951          */
1952         if (!rt_prio(p->prio))
1953                 return p->normal_prio;
1954         return p->prio;
1955 }
1956
1957 /*
1958  * activate_task - move a task to the runqueue.
1959  */
1960 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1961 {
1962         if (task_contributes_to_load(p))
1963                 rq->nr_uninterruptible--;
1964
1965         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1966         inc_nr_running(rq);
1967 }
1968
1969 /*
1970  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1971  */
1972 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1973 {
1974         if (task_contributes_to_load(p))
1975                 rq->nr_uninterruptible++;
1976
1977         dequeue_task(rq, p, sleep);
1978         dec_nr_running(rq);
1979 }
1980
1981 /**
1982  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1983  * @p: the task in question.
1984  */
1985 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1986 {
1987         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1988 }
1989
1990 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1991 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1992 {
1993         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1994 }
1995
1996 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1997 {
1998         set_task_rq(p, cpu);
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000         /*
2001          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
2002          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
2003          * per-task data have been completed by this moment.
2004          */
2005         smp_wmb();
2006         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
2007 #endif
2008 }
2009
2010 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2011                                        const struct sched_class *prev_class,
2012                                        int oldprio, int running)
2013 {
2014         if (prev_class != p->sched_class) {
2015                 if (prev_class->switched_from)
2016                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2017                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2018         } else
2019                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2020 }
2021
2022 #ifdef CONFIG_SMP
2023
2024 /*
2025  * Is this task likely cache-hot:
2026  */
2027 static int
2028 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2029 {
2030         s64 delta;
2031
2032         /*
2033          * Buddy candidates are cache hot:
2034          */
2035         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2036                 return 1;
2037
2038         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2039                 return 0;
2040
2041         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2042                 return 1;
2043         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2044                 return 0;
2045
2046         delta = now - p->se.exec_start;
2047
2048         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2049 }
2050
2051
2052 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2053 {
2054         int old_cpu = task_cpu(p);
2055         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2056         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2057                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2058         u64 clock_offset;
2059
2060         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2061
2062 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2063         if (p->se.wait_start)
2064                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2065         if (p->se.sleep_start)
2066                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2067         if (p->se.block_start)
2068                 p->se.block_start -= clock_offset;
2069         if (old_cpu != new_cpu) {
2070                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2071                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2072                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2073         }
2074 #endif
2075         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2076                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2077
2078         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2079 }
2080
2081 struct migration_req {
2082         struct list_head list;
2083
2084         struct task_struct *task;
2085         int dest_cpu;
2086
2087         struct completion done;
2088 };
2089
2090 /*
2091  * The task's runqueue lock must be held.
2092  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2093  */
2094 static int
2095 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2096 {
2097         struct rq *rq = task_rq(p);
2098
2099         /*
2100          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2101          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2102          */
2103         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2104                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2105                 return 0;
2106         }
2107
2108         init_completion(&req->done);
2109         req->task = p;
2110         req->dest_cpu = dest_cpu;
2111         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2112
2113         return 1;
2114 }
2115
2116 /*
2117  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2118  *
2119  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2120  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2121  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2122  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2123  * waiting to become inactive.
2124  */
2125 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2126 {
2127         unsigned long flags;
2128         int running, on_rq;
2129         struct rq *rq;
2130
2131         for (;;) {
2132                 /*
2133                  * We do the initial early heuristics without holding
2134                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2135                  * the runqueue lock when things look like they will
2136                  * work out!
2137                  */
2138                 rq = task_rq(p);
2139
2140                 /*
2141                  * If the task is actively running on another CPU
2142                  * still, just relax and busy-wait without holding
2143                  * any locks.
2144                  *
2145                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2146                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2147                  * But we don't care, since "task_running()" will
2148                  * return false if the runqueue has changed and p
2149                  * is actually now running somewhere else!
2150                  */
2151                 while (task_running(rq, p))
2152                         cpu_relax();
2153
2154                 /*
2155                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2156                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2157                  * just go back and repeat.
2158                  */
2159                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2160                 running = task_running(rq, p);
2161                 on_rq = p->se.on_rq;
2162                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2163
2164                 /*
2165                  * Was it really running after all now that we
2166                  * checked with the proper locks actually held?
2167                  *
2168                  * Oops. Go back and try again..
2169                  */
2170                 if (unlikely(running)) {
2171                         cpu_relax();
2172                         continue;
2173                 }
2174
2175                 /*
2176                  * It's not enough that it's not actively running,
2177                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2178                  * preempted!
2179                  *
2180                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2181                  * running right now), it's preempted, and we should
2182                  * yield - it could be a while.
2183                  */
2184                 if (unlikely(on_rq)) {
2185                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2186                         continue;
2187                 }
2188
2189                 /*
2190                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2191                  * runnable, which means that it will never become
2192                  * running in the future either. We're all done!
2193                  */
2194                 break;
2195         }
2196 }
2197
2198 /***
2199  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2200  * @p: the to-be-kicked thread
2201  *
2202  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2203  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2204  *
2205  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2206  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2207  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2208  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2209  * achieved as well.
2210  */
2211 void kick_process(struct task_struct *p)
2212 {
2213         int cpu;
2214
2215         preempt_disable();
2216         cpu = task_cpu(p);
2217         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2218                 smp_send_reschedule(cpu);
2219         preempt_enable();
2220 }
2221
2222 /*
2223  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2224  * according to the scheduling class and "nice" value.
2225  *
2226  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2227  * balance conservatively.
2228  */
2229 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2230 {
2231         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2232         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2233
2234         if (type == 0)
2235                 return total;
2236
2237         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2238 }
2239
2240 /*
2241  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2242  * according to the scheduling class and "nice" value.
2243  */
2244 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2245 {
2246         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2247         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2248
2249         if (type == 0)
2250                 return total;
2251
2252         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2253 }
2254
2255 /*
2256  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2257  */
2258 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2259 {
2260         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2261         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2262         unsigned long n = rq->nr_running;
2263
2264         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2265 }
2266
2267 /*
2268  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2269  * domain.
2270  */
2271 static struct sched_group *
2272 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2273 {
2274         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2275         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2276         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2277         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2278
2279         do {
2280                 unsigned long load, avg_load;
2281                 int local_group;
2282                 int i;
2283
2284                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2285                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2286                         continue;
2287
2288                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2289
2290                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2291                 avg_load = 0;
2292
2293                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2294                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2295                         if (local_group)
2296                                 load = source_load(i, load_idx);
2297                         else
2298                                 load = target_load(i, load_idx);
2299
2300                         avg_load += load;
2301                 }
2302
2303                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2304                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2305                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2306
2307                 if (local_group) {
2308                         this_load = avg_load;
2309                         this = group;
2310                 } else if (avg_load < min_load) {
2311                         min_load = avg_load;
2312                         idlest = group;
2313                 }
2314         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2315
2316         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2317                 return NULL;
2318         return idlest;
2319 }
2320
2321 /*
2322  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2323  */
2324 static int
2325 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2326                 cpumask_t *tmp)
2327 {
2328         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2329         int idlest = -1;
2330         int i;
2331
2332         /* Traverse only the allowed CPUs */
2333         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2334
2335         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2336                 load = weighted_cpuload(i);
2337
2338                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2339                         min_load = load;
2340                         idlest = i;
2341                 }
2342         }
2343
2344         return idlest;
2345 }
2346
2347 /*
2348  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2349  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2350  * SD_BALANCE_EXEC.
2351  *
2352  * Balance, ie. select the least loaded group.
2353  *
2354  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2355  *
2356  * preempt must be disabled.
2357  */
2358 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2359 {
2360         struct task_struct *t = current;
2361         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2362
2363         for_each_domain(cpu, tmp) {
2364                 /*
2365                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2366                  */
2367                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2368                         break;
2369                 if (tmp->flags & flag)
2370                         sd = tmp;
2371         }
2372
2373         while (sd) {
2374                 cpumask_t span, tmpmask;
2375                 struct sched_group *group;
2376                 int new_cpu, weight;
2377
2378                 if (!(sd->flags & flag)) {
2379                         sd = sd->child;
2380                         continue;
2381                 }
2382
2383                 span = sd->span;
2384                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2385                 if (!group) {
2386                         sd = sd->child;
2387                         continue;
2388                 }
2389
2390                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2391                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2392                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2393                         sd = sd->child;
2394                         continue;
2395                 }
2396
2397                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2398                 cpu = new_cpu;
2399                 sd = NULL;
2400                 weight = cpus_weight(span);
2401                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2402                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2403                                 break;
2404                         if (tmp->flags & flag)
2405                                 sd = tmp;
2406                 }
2407                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2408         }
2409
2410         return cpu;
2411 }
2412
2413 #endif /* CONFIG_SMP */
2414
2415 /***
2416  * try_to_wake_up - wake up a thread
2417  * @p: the to-be-woken-up thread
2418  * @state: the mask of task states that can be woken
2419  * @sync: do a synchronous wakeup?
2420  *
2421  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2422  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2423  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2424  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2425  * runnable without the overhead of this.
2426  *
2427  * returns failure only if the task is already active.
2428  */
2429 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2430 {
2431         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2432         unsigned long flags;
2433         long old_state;
2434         struct rq *rq;
2435
2436         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2437                 sync = 0;
2438
2439         smp_wmb();
2440         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2441         old_state = p->state;
2442         if (!(old_state & state))
2443                 goto out;
2444
2445         if (p->se.on_rq)
2446                 goto out_running;
2447
2448         cpu = task_cpu(p);
2449         orig_cpu = cpu;
2450         this_cpu = smp_processor_id();
2451
2452 #ifdef CONFIG_SMP
2453         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2454                 goto out_activate;
2455
2456         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2457         if (cpu != orig_cpu) {
2458                 set_task_cpu(p, cpu);
2459                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2460                 /* might preempt at this point */
2461                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2462                 old_state = p->state;
2463                 if (!(old_state & state))
2464                         goto out;
2465                 if (p->se.on_rq)
2466                         goto out_running;
2467
2468                 this_cpu = smp_processor_id();
2469                 cpu = task_cpu(p);
2470         }
2471
2472 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2473         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2474         if (cpu == this_cpu)
2475                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2476         else {
2477                 struct sched_domain *sd;
2478                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2479                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2480                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2481                                 break;
2482                         }
2483                 }
2484         }
2485 #endif
2486
2487 out_activate:
2488 #endif /* CONFIG_SMP */
2489         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2490         if (sync)
2491                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2492         if (orig_cpu != cpu)
2493                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2494         if (cpu == this_cpu)
2495                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2496         else
2497                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2498         update_rq_clock(rq);
2499         activate_task(rq, p, 1);
2500         success = 1;
2501
2502 out_running:
2503         trace_mark(kernel_sched_wakeup,
2504                 "pid %d state %ld ## rq %p task %p rq->curr %p",
2505                 p->pid, p->state, rq, p, rq->curr);
2506         check_preempt_curr(rq, p);
2507
2508         p->state = TASK_RUNNING;
2509 #ifdef CONFIG_SMP
2510         if (p->sched_class->task_wake_up)
2511                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2512 #endif
2513 out:
2514         task_rq_unlock(rq, &flags);
2515
2516         return success;
2517 }
2518
2519 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2520 {
2521         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2522 }
2523 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2524
2525 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2526 {
2527         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2528 }
2529
2530 /*
2531  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2532  * p is forked by current.
2533  *
2534  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2535  */
2536 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2537 {
2538         p->se.exec_start                = 0;
2539         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2540         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2541         p->se.last_wakeup               = 0;
2542         p->se.avg_overlap               = 0;
2543
2544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2545         p->se.wait_start                = 0;
2546         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2547         p->se.sleep_start               = 0;
2548         p->se.block_start               = 0;
2549         p->se.sleep_max                 = 0;
2550         p->se.block_max                 = 0;
2551         p->se.exec_max                  = 0;
2552         p->se.slice_max                 = 0;
2553         p->se.wait_max                  = 0;
2554 #endif
2555
2556         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2557         p->se.on_rq = 0;
2558         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2559
2560 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2561         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2562 #endif
2563
2564         /*
2565          * We mark the process as running here, but have not actually
2566          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2567          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2568          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2569          */
2570         p->state = TASK_RUNNING;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * fork()/clone()-time setup:
2575  */
2576 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2577 {
2578         int cpu = get_cpu();
2579
2580         __sched_fork(p);
2581
2582 #ifdef CONFIG_SMP
2583         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2584 #endif
2585         set_task_cpu(p, cpu);
2586
2587         /*
2588          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2589          */
2590         p->prio = current->normal_prio;
2591         if (!rt_prio(p->prio))
2592                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2593
2594 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2595         if (likely(sched_info_on()))
2596                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2597 #endif
2598 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2599         p->oncpu = 0;
2600 #endif
2601 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2602         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2603         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2604 #endif
2605         put_cpu();
2606 }
2607
2608 /*
2609  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2610  *
2611  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2612  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2613  * on the runqueue and wakes it.
2614  */
2615 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2616 {
2617         unsigned long flags;
2618         struct rq *rq;
2619
2620         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2621         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2622         update_rq_clock(rq);
2623
2624         p->prio = effective_prio(p);
2625
2626         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2627                 activate_task(rq, p, 0);
2628         } else {
2629                 /*
2630                  * Let the scheduling class do new task startup
2631                  * management (if any):
2632                  */
2633                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2634                 inc_nr_running(rq);
2635         }
2636         trace_mark(kernel_sched_wakeup_new,
2637                 "pid %d state %ld ## rq %p task %p rq->curr %p",
2638                 p->pid, p->state, rq, p, rq->curr);
2639         check_preempt_curr(rq, p);
2640 #ifdef CONFIG_SMP
2641         if (p->sched_class->task_wake_up)
2642                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2643 #endif
2644         task_rq_unlock(rq, &flags);
2645 }
2646
2647 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2648
2649 /**
2650  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2651  * @notifier: notifier struct to register
2652  */
2653 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2654 {
2655         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2656 }
2657 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2658
2659 /**
2660  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2661  * @notifier: notifier struct to unregister
2662  *
2663  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2664  */
2665 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2666 {
2667         hlist_del(&notifier->link);
2668 }
2669 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2670
2671 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2672 {
2673         struct preempt_notifier *notifier;
2674         struct hlist_node *node;
2675
2676         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2677                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2678 }
2679
2680 static void
2681 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2682                                  struct task_struct *next)
2683 {
2684         struct preempt_notifier *notifier;
2685         struct hlist_node *node;
2686
2687         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2688                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2689 }
2690
2691 #else
2692
2693 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2694 {
2695 }
2696
2697 static void
2698 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2699                                  struct task_struct *next)
2700 {
2701 }
2702
2703 #endif
2704
2705 /**
2706  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2707  * @rq: the runqueue preparing to switch
2708  * @prev: the current task that is being switched out
2709  * @next: the task we are going to switch to.
2710  *
2711  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2712  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2713  * switch.
2714  *
2715  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2716  * hooks.
2717  */
2718 static inline void
2719 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2720                     struct task_struct *next)
2721 {
2722         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2723         prepare_lock_switch(rq, next);
2724         prepare_arch_switch(next);
2725 }
2726
2727 /**
2728  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2729  * @rq: runqueue associated with task-switch
2730  * @prev: the thread we just switched away from.
2731  *
2732  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2733  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2734  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2735  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2736  *
2737  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2738  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2739  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2740  * details.)
2741  */
2742 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2743         __releases(rq->lock)
2744 {
2745         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2746         long prev_state;
2747
2748         rq->prev_mm = NULL;
2749
2750         /*
2751          * A task struct has one reference for the use as "current".
2752          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2753          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2754          * the scheduled task must drop that reference.
2755          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2756          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2757          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2758          * be dropped twice.
2759          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2760          */
2761         prev_state = prev->state;
2762         finish_arch_switch(prev);
2763         finish_lock_switch(rq, prev);
2764 #ifdef CONFIG_SMP
2765         if (current->sched_class->post_schedule)
2766                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2767 #endif
2768
2769         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2770         if (mm)
2771                 mmdrop(mm);
2772         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2773                 /*
2774                  * Remove function-return probe instances associated with this
2775                  * task and put them back on the free list.
2776                  */
2777                 kprobe_flush_task(prev);
2778                 put_task_struct(prev);
2779         }
2780 }
2781
2782 /**
2783  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2784  * @prev: the thread we just switched away from.
2785  */
2786 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2787         __releases(rq->lock)
2788 {
2789         struct rq *rq = this_rq();
2790
2791         finish_task_switch(rq, prev);
2792 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2793         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2794         preempt_enable();
2795 #endif
2796         if (current->set_child_tid)
2797                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2798 }
2799
2800 /*
2801  * context_switch - switch to the new MM and the new
2802  * thread's register state.
2803  */
2804 static inline void
2805 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2806                struct task_struct *next)
2807 {
2808         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2809
2810         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2811         trace_mark(kernel_sched_schedule,
2812                 "prev_pid %d next_pid %d prev_state %ld "
2813                 "## rq %p prev %p next %p",
2814                 prev->pid, next->pid, prev->state,
2815                 rq, prev, next);
2816         mm = next->mm;
2817         oldmm = prev->active_mm;
2818         /*
2819          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2820          * combine the page table reload and the switch backend into
2821          * one hypercall.
2822          */
2823         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2824
2825         if (unlikely(!mm)) {
2826                 next->active_mm = oldmm;
2827                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2828                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2829         } else
2830                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2831
2832         if (unlikely(!prev->mm)) {
2833                 prev->active_mm = NULL;
2834                 rq->prev_mm = oldmm;
2835         }
2836         /*
2837          * Since the runqueue lock will be released by the next
2838          * task (which is an invalid locking op but in the case
2839          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2840          * do an early lockdep release here:
2841          */
2842 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2843         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2844 #endif
2845
2846         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2847         switch_to(prev, next, prev);
2848
2849         barrier();
2850         /*
2851          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2852          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2853          * frame will be invalid.
2854          */
2855         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2856 }
2857
2858 /*
2859  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2860  *
2861  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2862  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2863  * number of context switches performed since bootup.
2864  */
2865 unsigned long nr_running(void)
2866 {
2867         unsigned long i, sum = 0;
2868
2869         for_each_online_cpu(i)
2870                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2871
2872         return sum;
2873 }
2874
2875 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2876 {
2877         unsigned long i, sum = 0;
2878
2879         for_each_possible_cpu(i)
2880                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2881
2882         /*
2883          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2884          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2885          */
2886         if (unlikely((long)sum < 0))
2887                 sum = 0;
2888
2889         return sum;
2890 }
2891
2892 unsigned long long nr_context_switches(void)
2893 {
2894         int i;
2895         unsigned long long sum = 0;
2896
2897         for_each_possible_cpu(i)
2898                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2899
2900         return sum;
2901 }
2902
2903 unsigned long nr_iowait(void)
2904 {
2905         unsigned long i, sum = 0;
2906
2907         for_each_possible_cpu(i)
2908                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2909
2910         return sum;
2911 }
2912
2913 unsigned long nr_active(void)
2914 {
2915         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2916
2917         for_each_online_cpu(i) {
2918                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2919                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2920         }
2921
2922         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2923                 uninterruptible = 0;
2924
2925         return running + uninterruptible;
2926 }
2927
2928 /*
2929  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2930  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2931  */
2932 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2933 {
2934         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2935         int i, scale;
2936
2937         this_rq->nr_load_updates++;
2938
2939         /* Update our load: */
2940         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2941                 unsigned long old_load, new_load;
2942
2943                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2944
2945                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2946                 new_load = this_load;
2947                 /*
2948                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2949                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2950                  * example.
2951                  */
2952                 if (new_load > old_load)
2953                         new_load += scale-1;
2954                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2955         }
2956 }
2957
2958 #ifdef CONFIG_SMP
2959
2960 /*
2961  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2962  *
2963  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2964  * you need to do so manually before calling.
2965  */
2966 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2967         __acquires(rq1->lock)
2968         __acquires(rq2->lock)
2969 {
2970         BUG_ON(!irqs_disabled());
2971         if (rq1 == rq2) {
2972                 spin_lock(&rq1->lock);
2973                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2974         } else {
2975                 if (rq1 < rq2) {
2976                         spin_lock(&rq1->lock);
2977                         spin_lock(&rq2->lock);
2978                 } else {
2979                         spin_lock(&rq2->lock);
2980                         spin_lock(&rq1->lock);
2981                 }
2982         }
2983         update_rq_clock(rq1);
2984         update_rq_clock(rq2);
2985 }
2986
2987 /*
2988  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2989  *
2990  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2991  * you need to do so manually after calling.
2992  */
2993 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2994         __releases(rq1->lock)
2995         __releases(rq2->lock)
2996 {
2997         spin_unlock(&rq1->lock);
2998         if (rq1 != rq2)
2999                 spin_unlock(&rq2->lock);
3000         else
3001                 __release(rq2->lock);
3002 }
3003
3004 /*
3005  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
3006  */
3007 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
3008         __releases(this_rq->lock)
3009         __acquires(busiest->lock)
3010         __acquires(this_rq->lock)
3011 {
3012         int ret = 0;
3013
3014         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
3015                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
3016                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3017                 BUG_ON(1);
3018         }
3019         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
3020                 if (busiest < this_rq) {
3021                         spin_unlock(&this_rq->lock);
3022                         spin_lock(&busiest->lock);
3023                         spin_lock(&this_rq->lock);
3024                         ret = 1;
3025                 } else
3026                         spin_lock(&busiest->lock);
3027         }
3028         return ret;
3029 }
3030
3031 /*
3032  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3033  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3034  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3035  * the cpu_allowed mask is restored.
3036  */
3037 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3038 {
3039         struct migration_req req;
3040         unsigned long flags;
3041         struct rq *rq;
3042
3043         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3044         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3045             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3046                 goto out;
3047
3048         /* force the process onto the specified CPU */
3049         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3050                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3051                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3052
3053                 get_task_struct(mt);
3054                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3055                 wake_up_process(mt);
3056                 put_task_struct(mt);
3057                 wait_for_completion(&req.done);
3058
3059                 return;
3060         }
3061 out:
3062         task_rq_unlock(rq, &flags);
3063 }
3064
3065 /*
3066  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3067  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3068  */
3069 void sched_exec(void)
3070 {
3071         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3072         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3073         put_cpu();
3074         if (new_cpu != this_cpu)
3075                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3076 }
3077
3078 /*
3079  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3080  * Both runqueues must be locked.
3081  */
3082 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3083                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3084 {
3085         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3086         set_task_cpu(p, this_cpu);
3087         activate_task(this_rq, p, 0);
3088         /*
3089          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3090          * to be always true for them.
3091          */
3092         check_preempt_curr(this_rq, p);
3093 }
3094
3095 /*
3096  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3097  */
3098 static
3099 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3100                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3101                      int *all_pinned)
3102 {
3103         /*
3104          * We do not migrate tasks that are:
3105          * 1) running (obviously), or
3106          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3107          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3108          */
3109         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3110                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3111                 return 0;
3112         }
3113         *all_pinned = 0;
3114
3115         if (task_running(rq, p)) {
3116                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3117                 return 0;
3118         }
3119
3120         /*
3121          * Aggressive migration if:
3122          * 1) task is cache cold, or
3123          * 2) too many balance attempts have failed.
3124          */
3125
3126         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3127                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3128 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3129                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3130                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3131                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3132                 }
3133 #endif
3134                 return 1;
3135         }
3136
3137         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3138                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3139                 return 0;
3140         }
3141         return 1;
3142 }
3143
3144 static unsigned long
3145 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3146               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3147               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3148               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3149 {
3150         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3151         struct task_struct *p;
3152         long rem_load_move = max_load_move;
3153
3154         if (max_load_move == 0)
3155                 goto out;
3156
3157         pinned = 1;
3158
3159         /*
3160          * Start the load-balancing iterator:
3161          */
3162         p = iterator->start(iterator->arg);
3163 next:
3164         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3165                 goto out;
3166         /*
3167          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3168          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3169          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3170          */
3171         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3172                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3173         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3174             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3175                 p = iterator->next(iterator->arg);
3176                 goto next;
3177         }
3178
3179         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3180         pulled++;
3181         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3182
3183         /*
3184          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3185          */
3186         if (rem_load_move > 0) {
3187                 if (p->prio < *this_best_prio)
3188                         *this_best_prio = p->prio;
3189                 p = iterator->next(iterator->arg);
3190                 goto next;
3191         }
3192 out:
3193         /*
3194          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3195          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3196          * inside pull_task().
3197          */
3198         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3199
3200         if (all_pinned)
3201                 *all_pinned = pinned;
3202
3203         return max_load_move - rem_load_move;
3204 }
3205
3206 /*
3207  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3208  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3209  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3210  *
3211  * Called with both runqueues locked.
3212  */
3213 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3214                       unsigned long max_load_move,
3215                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3216                       int *all_pinned)
3217 {
3218         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3219         unsigned long total_load_moved = 0;
3220         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3221
3222         do {
3223                 total_load_moved +=
3224                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3225                                 max_load_move - total_load_moved,
3226                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3227                 class = class->next;
3228         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3229
3230         return total_load_moved > 0;
3231 }
3232
3233 static int
3234 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3235                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3236                    struct rq_iterator *iterator)
3237 {
3238         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3239         int pinned = 0;
3240
3241         while (p) {
3242                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3243                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3244                         /*
3245                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3246                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3247                          * stats here rather than inside pull_task().
3248                          */
3249                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3250
3251                         return 1;
3252                 }
3253                 p = iterator->next(iterator->arg);
3254         }
3255
3256         return 0;
3257 }
3258
3259 /*
3260  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3261  * part of active balancing operations within "domain".
3262  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3263  *
3264  * Called with both runqueues locked.
3265  */
3266 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3267                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3268 {
3269         const struct sched_class *class;
3270
3271         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3272                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3273                         return 1;
3274
3275         return 0;
3276 }
3277
3278 /*
3279  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3280  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3281  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3282  */
3283 static struct sched_group *
3284 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3285                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3286                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3287 {
3288         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3289         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3290         unsigned long max_pull;
3291         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3292         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3293         int load_idx, group_imb = 0;
3294 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3295         int power_savings_balance = 1;
3296         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3297         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3298         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3299 #endif
3300
3301         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3302         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3303         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3304         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3305                 load_idx = sd->busy_idx;
3306         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3307                 load_idx = sd->newidle_idx;
3308         else
3309                 load_idx = sd->idle_idx;
3310
3311         do {
3312                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3313                 int local_group;
3314                 int i;
3315                 int __group_imb = 0;
3316                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3317                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3318
3319                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3320
3321                 if (local_group)
3322                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3323
3324                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3325                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3326                 max_cpu_load = 0;
3327                 min_cpu_load = ~0UL;
3328
3329                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3330                         struct rq *rq;
3331
3332                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3333                                 continue;
3334
3335                         rq = cpu_rq(i);
3336
3337                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3338                                 *sd_idle = 0;
3339
3340                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3341                         if (local_group) {
3342                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3343                                         first_idle_cpu = 1;
3344                                         balance_cpu = i;
3345                                 }
3346
3347                                 load = target_load(i, load_idx);
3348                         } else {
3349                                 load = source_load(i, load_idx);
3350                                 if (load > max_cpu_load)
3351                                         max_cpu_load = load;
3352                                 if (min_cpu_load > load)
3353                                         min_cpu_load = load;
3354                         }
3355
3356                         avg_load += load;
3357                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3358                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3359                 }
3360
3361                 /*
3362                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3363                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3364                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3365                  * to do the newly idle load balance.
3366                  */
3367                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3368                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3369                         *balance = 0;
3370                         goto ret;
3371                 }
3372
3373                 total_load += avg_load;
3374                 total_pwr += group->__cpu_power;
3375
3376                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3377                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3378                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3379
3380                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3381                         __group_imb = 1;
3382
3383                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3384
3385                 if (local_group) {
3386                         this_load = avg_load;
3387                         this = group;
3388                         this_nr_running = sum_nr_running;
3389                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3390                 } else if (avg_load > max_load &&
3391                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3392                         max_load = avg_load;
3393                         busiest = group;
3394                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3395                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3396                         group_imb = __group_imb;
3397                 }
3398
3399 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3400                 /*
3401                  * Busy processors will not participate in power savings
3402                  * balance.
3403                  */
3404                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3405                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3406                         goto group_next;
3407
3408                 /*
3409                  * If the local group is idle or completely loaded
3410                  * no need to do power savings balance at this domain
3411                  */
3412                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3413                                     !this_nr_running))
3414                         power_savings_balance = 0;
3415
3416                 /*
3417                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3418                  * don't include that group in power savings calculations
3419                  */
3420                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3421                     || !sum_nr_running)
3422                         goto group_next;
3423
3424                 /*
3425                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3426                  * This is the group from where we need to pick up the load
3427                  * for saving power
3428                  */
3429                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3430                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3431                      first_cpu(group->cpumask) <
3432                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3433                         group_min = group;
3434                         min_nr_running = sum_nr_running;
3435                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3436                                                 sum_nr_running;
3437                 }
3438
3439                 /*
3440                  * Calculate the group which is almost near its
3441                  * capacity but still has some space to pick up some load
3442                  * from other group and save more power
3443                  */
3444                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3445                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3446                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3447                              first_cpu(group->cpumask) >
3448                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3449                                 group_leader = group;
3450                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3451                         }
3452                 }
3453 group_next:
3454 #endif
3455                 group = group->next;
3456         } while (group != sd->groups);
3457
3458         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3459                 goto out_balanced;
3460
3461         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3462
3463         if (this_load >= avg_load ||
3464                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3465                 goto out_balanced;
3466
3467         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3468         if (group_imb)
3469                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3470
3471         /*
3472          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3473          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3474          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3475          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3476          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3477          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3478          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3479          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3480          * appear as very large values with unsigned longs.
3481          */
3482         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3483                 goto out_balanced;
3484
3485         /*
3486          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3487          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3488          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3489          */
3490         if (max_load < avg_load) {
3491                 *imbalance = 0;
3492                 goto small_imbalance;
3493         }
3494
3495         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3496         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3497
3498         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3499         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3500                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3501                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3502
3503         /*
3504          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3505          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3506          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3507          * moved
3508          */
3509         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3510                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3511                 unsigned int imbn;
3512
3513 small_imbalance:
3514                 pwr_move = pwr_now = 0;
3515                 imbn = 2;
3516                 if (this_nr_running) {
3517                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3518                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3519                                 imbn = 1;
3520                 } else
3521                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3522
3523                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3524                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3525                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3526                         return busiest;
3527                 }
3528
3529                 /*
3530                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3531                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3532                  * moving them.
3533                  */
3534
3535                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3536                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3537                 pwr_now += this->__cpu_power *
3538                                 min(this_load_per_task, this_load);
3539                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3540
3541                 /* Amount of load we'd subtract */
3542                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3543                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3544                 if (max_load > tmp)
3545                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3546                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3547
3548                 /* Amount of load we'd add */
3549                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3550                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3551                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3552                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3553                 else
3554                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3555                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3556                 pwr_move += this->__cpu_power *
3557                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3558                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3559
3560                 /* Move if we gain throughput */
3561                 if (pwr_move > pwr_now)
3562                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3563         }
3564
3565         return busiest;
3566
3567 out_balanced:
3568 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3569         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3570                 goto ret;
3571
3572         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3573                 *imbalance = min_load_per_task;
3574                 return group_min;
3575         }
3576 #endif
3577 ret:
3578         *imbalance = 0;
3579         return NULL;
3580 }
3581
3582 /*
3583  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3584  */
3585 static struct rq *
3586 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3587                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3588 {
3589         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3590         unsigned long max_load = 0;
3591         int i;
3592
3593         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3594                 unsigned long wl;
3595
3596                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3597                         continue;
3598
3599                 rq = cpu_rq(i);
3600                 wl = weighted_cpuload(i);
3601
3602                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3603                         continue;
3604
3605                 if (wl > max_load) {
3606                         max_load = wl;
3607                         busiest = rq;
3608                 }
3609         }
3610
3611         return busiest;
3612 }
3613
3614 /*
3615  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3616  * so long as it is large enough.
3617  */
3618 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3619
3620 /*
3621  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3622  * tasks if there is an imbalance.
3623  */
3624 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3625                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3626                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3627 {
3628         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3629         struct sched_group *group;
3630         unsigned long imbalance;
3631         struct rq *busiest;
3632         unsigned long flags;
3633         int unlock_aggregate;
3634
3635         cpus_setall(*cpus);
3636
3637         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3638
3639         /*
3640          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3641          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3642          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3643          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3644          */
3645         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3646             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3647                 sd_idle = 1;
3648
3649         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3650
3651 redo:
3652         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3653                                    cpus, balance);
3654
3655         if (*balance == 0)
3656                 goto out_balanced;
3657
3658         if (!group) {
3659                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3660                 goto out_balanced;
3661         }
3662
3663         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3664         if (!busiest) {
3665                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3666                 goto out_balanced;
3667         }
3668
3669         BUG_ON(busiest == this_rq);
3670
3671         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3672
3673         ld_moved = 0;
3674         if (busiest->nr_running > 1) {
3675                 /*
3676                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3677                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3678                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3679                  * correctly treated as an imbalance.
3680                  */
3681                 local_irq_save(flags);
3682                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3683                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3684                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3685                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3686                 local_irq_restore(flags);
3687
3688                 /*
3689                  * some other cpu did the load balance for us.
3690                  */
3691                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3692                         resched_cpu(this_cpu);
3693
3694                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3695                 if (unlikely(all_pinned)) {
3696                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3697                         if (!cpus_empty(*cpus))
3698                                 goto redo;
3699                         goto out_balanced;
3700                 }
3701         }
3702
3703         if (!ld_moved) {
3704                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3705                 sd->nr_balance_failed++;
3706
3707                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3708
3709                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3710
3711                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3712                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3713                          */
3714                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3715                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3716                                 all_pinned = 1;
3717                                 goto out_one_pinned;
3718                         }
3719
3720                         if (!busiest->active_balance) {
3721                                 busiest->active_balance = 1;
3722                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3723                                 active_balance = 1;
3724                         }
3725                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3726                         if (active_balance)
3727                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3728
3729                         /*
3730                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3731                          * counter.
3732                          */
3733                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3734                 }
3735         } else
3736                 sd->nr_balance_failed = 0;
3737
3738         if (likely(!active_balance)) {
3739                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3740                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3741         } else {
3742                 /*
3743                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3744                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3745                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3746                  * move_tasks).
3747                  */
3748                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3749                         sd->balance_interval *= 2;
3750         }
3751
3752         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3753             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3754                 ld_moved = -1;
3755
3756         goto out;
3757
3758 out_balanced:
3759         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3760
3761         sd->nr_balance_failed = 0;
3762
3763 out_one_pinned:
3764         /* tune up the balancing interval */
3765         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3766                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3767                 sd->balance_interval *= 2;
3768
3769         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3770             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3771                 ld_moved = -1;
3772         else
3773                 ld_moved = 0;
3774 out:
3775         if (unlock_aggregate)
3776                 put_aggregate(sd);
3777         return ld_moved;
3778 }
3779
3780 /*
3781  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3782  * tasks if there is an imbalance.
3783  *
3784  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3785  * this_rq is locked.
3786  */
3787 static int
3788 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3789                         cpumask_t *cpus)
3790 {
3791         struct sched_group *group;
3792         struct rq *busiest = NULL;
3793         unsigned long imbalance;
3794         int ld_moved = 0;
3795         int sd_idle = 0;
3796         int all_pinned = 0;
3797
3798         cpus_setall(*cpus);
3799
3800         /*
3801          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3802          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3803          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3804          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3805          */
3806         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3807             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3808                 sd_idle = 1;
3809
3810         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3811 redo:
3812         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3813                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3814         if (!group) {
3815                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3816                 goto out_balanced;
3817         }
3818
3819         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3820         if (!busiest) {
3821                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3822                 goto out_balanced;
3823         }
3824
3825         BUG_ON(busiest == this_rq);
3826
3827         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3828
3829         ld_moved = 0;
3830         if (busiest->nr_running > 1) {
3831                 /* Attempt to move tasks */
3832                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3833                 /* this_rq->clock is already updated */
3834                 update_rq_clock(busiest);
3835                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3836                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3837                                         &all_pinned);
3838                 spin_unlock(&busiest->lock);
3839
3840                 if (unlikely(all_pinned)) {
3841                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3842                         if (!cpus_empty(*cpus))
3843                                 goto redo;
3844                 }
3845         }
3846
3847         if (!ld_moved) {
3848                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3849                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3850                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3851                         return -1;
3852         } else
3853                 sd->nr_balance_failed = 0;
3854
3855         return ld_moved;
3856
3857 out_balanced:
3858         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3859         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3860             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3861                 return -1;
3862         sd->nr_balance_failed = 0;
3863
3864         return 0;
3865 }
3866
3867 /*
3868  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3869  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3870  */
3871 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3872 {
3873         struct sched_domain *sd;
3874         int pulled_task = -1;
3875         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3876         cpumask_t tmpmask;
3877
3878         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3879                 unsigned long interval;
3880
3881                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3882                         continue;
3883
3884                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3885                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3886                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3887                                                            sd, &tmpmask);
3888
3889                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3890                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3891                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3892                 if (pulled_task)
3893                         break;
3894         }
3895         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3896                 /*
3897                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3898                  * a busy processor. So reset next_balance.
3899                  */
3900                 this_rq->next_balance = next_balance;
3901         }
3902 }
3903
3904 /*
3905  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3906  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3907  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3908  * logical imbalances.
3909  *
3910  * Called with busiest_rq locked.
3911  */
3912 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3913 {
3914         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3915         struct sched_domain *sd;
3916         struct rq *target_rq;
3917
3918         /* Is there any task to move? */
3919         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3920                 return;
3921
3922         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3923
3924         /*
3925          * This condition is "impossible", if it occurs
3926          * we need to fix it. Originally reported by
3927          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3928          */
3929         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3930
3931         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3932         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3933         update_rq_clock(busiest_rq);
3934         update_rq_clock(target_rq);
3935
3936         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3937         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3938                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3939                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3940                                 break;
3941         }
3942
3943         if (likely(sd)) {
3944                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3945
3946                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3947                                   sd, CPU_IDLE))
3948                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3949                 else
3950                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3951         }
3952         spin_unlock(&target_rq->lock);
3953 }
3954
3955 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3956 static struct {
3957         atomic_t load_balancer;
3958         cpumask_t cpu_mask;
3959 } nohz ____cacheline_aligned = {
3960         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3961         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3962 };
3963
3964 /*
3965  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3966  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3967  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3968  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3969  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3970  * arrives...
3971  *
3972  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3973  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3974  * nohz.cpu_mask..
3975  *
3976  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3977  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3978  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3979  * there is no need for ilb owner.
3980  *
3981  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3982  * next busy scheduler_tick()
3983  */
3984 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3985 {
3986         int cpu = smp_processor_id();
3987
3988         if (stop_tick) {
3989                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3990                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3991
3992                 /*
3993                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3994                  */
3995                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3996                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3997                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3998                                 BUG();
3999                         return 0;
4000                 }
4001
4002                 /* time for ilb owner also to sleep */
4003                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4004                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4005                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4006                         return 0;
4007                 }
4008
4009                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4010                         /* make me the ilb owner */
4011                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4012                                 return 1;
4013                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4014                         return 1;
4015         } else {
4016                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4017                         return 0;
4018
4019                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4020
4021                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4022                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4023                                 BUG();
4024         }
4025         return 0;
4026 }
4027 #endif
4028
4029 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4030
4031 /*
4032  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4033  * and initiates a balancing operation if so.
4034  *
4035  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4036  */
4037 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4038 {
4039         int balance = 1;
4040         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4041         unsigned long interval;
4042         struct sched_domain *sd;
4043         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4044         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4045         int update_next_balance = 0;
4046         cpumask_t tmp;
4047
4048         for_each_domain(cpu, sd) {
4049                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4050                         continue;
4051
4052                 interval = sd->balance_interval;
4053                 if (idle != CPU_IDLE)
4054                         interval *= sd->busy_factor;
4055
4056                 /* scale ms to jiffies */
4057                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4058                 if (unlikely(!interval))
4059                         interval = 1;
4060                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4061                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4062
4063
4064                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4065                         if (!spin_trylock(&balancing))
4066                                 goto out;
4067                 }
4068
4069                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4070                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4071                                 /*
4072                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4073                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4074                                  * not idle.
4075                                  */
4076                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4077                         }
4078                         sd->last_balance = jiffies;
4079                 }
4080                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4081                         spin_unlock(&balancing);
4082 out:
4083                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4084                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4085                         update_next_balance = 1;
4086                 }
4087
4088                 /*
4089                  * Stop the load balance at this level. There is another
4090                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4091                  * actively.
4092                  */
4093                 if (!balance)
4094                         break;
4095         }
4096
4097         /*
4098          * next_balance will be updated only when there is a need.
4099          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4100          * updated.
4101          */
4102         if (likely(update_next_balance))
4103                 rq->next_balance = next_balance;
4104 }
4105
4106 /*
4107  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4108  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4109  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4110  */
4111 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4112 {
4113         int this_cpu = smp_processor_id();
4114         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4115         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4116                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4117
4118         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4119
4120 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4121         /*
4122          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4123          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4124          * stopped.
4125          */
4126         if (this_rq->idle_at_tick &&
4127             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4128                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4129                 struct rq *rq;
4130                 int balance_cpu;
4131
4132                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4133                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4134                         /*
4135                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4136                          * work being done for other cpus. Next load
4137                          * balancing owner will pick it up.
4138                          */
4139                         if (need_resched())
4140                                 break;
4141
4142                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4143
4144                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4145                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4146                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4147                 }
4148         }
4149 #endif
4150 }
4151
4152 /*
4153  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4154  *
4155  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4156  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4157  * if the whole system is idle.
4158  */
4159 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4160 {
4161 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4162         /*
4163          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4164          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4165          * load balancer.
4166          */
4167         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4168                 rq->in_nohz_recently = 0;
4169
4170                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4171                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4172                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4173                 }
4174
4175                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4176                         /*
4177                          * simple selection for now: Nominate the
4178                          * first cpu in the nohz list to be the next
4179                          * ilb owner.
4180                          *
4181                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4182                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4183                          */
4184                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4185
4186                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4187                                 resched_cpu(ilb);
4188                 }
4189         }
4190
4191         /*
4192          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4193          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4194          */
4195         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4196             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4197                 resched_cpu(cpu);
4198                 return;
4199         }
4200
4201         /*
4202          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4203          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4204          */
4205         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4206             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4207                 return;
4208 #endif
4209         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4210                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4211 }
4212
4213 #else   /* CONFIG_SMP */
4214
4215 /*
4216  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4217  */
4218 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4219 {
4220 }
4221
4222 #endif
4223
4224 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4225
4226 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4227
4228 /*
4229  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4230  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4231  */
4232 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4233 {
4234         unsigned long flags;
4235         u64 ns, delta_exec;
4236         struct rq *rq;
4237
4238         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4239         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4240         if (task_current(rq, p)) {
4241                 update_rq_clock(rq);
4242                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4243                 if ((s64)delta_exec > 0)
4244                         ns += delta_exec;
4245         }
4246         task_rq_unlock(rq, &flags);
4247
4248         return ns;
4249 }
4250
4251 /*
4252  * Account user cpu time to a process.
4253  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4254  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4255  */
4256 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4257 {
4258         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4259         cputime64_t tmp;
4260
4261         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4262
4263         /* Add user time to cpustat. */
4264         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4265         if (TASK_NICE(p) > 0)
4266                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4267         else
4268                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4269 }
4270
4271 /*
4272  * Account guest cpu time to a process.
4273  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4274  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4275  */
4276 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4277 {
4278         cputime64_t tmp;
4279         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4280
4281         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4282
4283         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4284         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4285
4286         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4287         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4288 }
4289
4290 /*
4291  * Account scaled user cpu time to a process.
4292  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4293  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4294  */
4295 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4296 {
4297         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4298 }
4299
4300 /*
4301  * Account system cpu time to a process.
4302  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4303  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4304  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4305  */
4306 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4307                          cputime_t cputime)
4308 {
4309         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4310         struct rq *rq = this_rq();
4311         cputime64_t tmp;
4312
4313         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4314                 account_guest_time(p, cputime);
4315                 return;
4316         }
4317
4318         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4319
4320         /* Add system time to cpustat. */
4321         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4322         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4323                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4324         else if (softirq_count())
4325                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4326         else if (p != rq->idle)
4327                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4328         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4329                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4330         else
4331                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4332         /* Account for system time used */
4333         acct_update_integrals(p);
4334 }
4335
4336 /*
4337  * Account scaled system cpu time to a process.
4338  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4339  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4340  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4341  */
4342 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4343 {
4344         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4345 }
4346
4347 /*
4348  * Account for involuntary wait time.
4349  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4350  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4351  */
4352 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4353 {
4354         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4355         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4356         struct rq *rq = this_rq();
4357
4358         if (p == rq->idle) {
4359                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4360                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4361                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4362                 else
4363                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4364         } else
4365                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4366 }
4367
4368 /*
4369  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4370  * We call it with interrupts disabled.
4371  *
4372  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4373  * timeslices.
4374  */
4375 void scheduler_tick(void)
4376 {
4377         int cpu = smp_processor_id();
4378         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4379         struct task_struct *curr = rq->curr;
4380
4381         sched_clock_tick();
4382
4383         spin_lock(&rq->lock);
4384         update_rq_clock(rq);
4385         update_cpu_load(rq);
4386         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4387         spin_unlock(&rq->lock);
4388
4389 #ifdef CONFIG_SMP
4390         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4391         trigger_load_balance(rq, cpu);
4392 #endif
4393 }
4394
4395 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4396                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4397
4398 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4399 {
4400         if (in_lock_functions(addr)) {
4401                 addr = CALLER_ADDR2;
4402                 if (in_lock_functions(addr))
4403                         addr = CALLER_ADDR3;
4404         }
4405         return addr;
4406 }
4407
4408 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4409 {
4410 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4411         /*
4412          * Underflow?
4413          */
4414         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4415                 return;
4416 #endif
4417         preempt_count() += val;
4418 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4419         /*
4420          * Spinlock count overflowing soon?
4421          */
4422         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4423                                 PREEMPT_MASK - 10);
4424 #endif
4425         if (preempt_count() == val)
4426                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4427 }
4428 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4429
4430 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4431 {
4432 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4433         /*
4434          * Underflow?
4435          */
4436         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4437                 return;
4438         /*
4439          * Is the spinlock portion underflowing?
4440          */
4441         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4442                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4443                 return;
4444 #endif
4445
4446         if (preempt_count() == val)
4447                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4448         preempt_count() -= val;
4449 }
4450 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4451
4452 #endif
4453
4454 /*
4455  * Print scheduling while atomic bug:
4456  */
4457 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4458 {
4459         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4460
4461         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4462                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4463
4464         debug_show_held_locks(prev);
4465         if (irqs_disabled())
4466                 print_irqtrace_events(prev);
4467
4468         if (regs)
4469                 show_regs(regs);
4470         else
4471                 dump_stack();
4472 }
4473
4474 /*
4475  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4476  */
4477 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4478 {
4479         /*
4480          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4481          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4482          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4483          */
4484         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4485                 __schedule_bug(prev);
4486
4487         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4488
4489         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4490 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4491         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4492                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4493                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4494         }
4495 #endif
4496 }
4497
4498 /*
4499  * Pick up the highest-prio task:
4500  */
4501 static inline struct task_struct *
4502 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4503 {
4504         const struct sched_class *class;
4505         struct task_struct *p;
4506
4507         /*
4508          * Optimization: we know that if all tasks are in
4509          * the fair class we can call that function directly:
4510          */
4511         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4512                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4513                 if (likely(p))
4514                         return p;
4515         }
4516
4517         class = sched_class_highest;
4518         for ( ; ; ) {
4519                 p = class->pick_next_task(rq);
4520                 if (p)
4521                         return p;
4522                 /*
4523                  * Will never be NULL as the idle class always
4524                  * returns a non-NULL p:
4525                  */
4526                 class = class->next;
4527         }
4528 }
4529
4530 /*
4531  * schedule() is the main scheduler function.
4532  */
4533 asmlinkage void __sched schedule(void)
4534 {
4535         struct task_struct *prev, *next;
4536         unsigned long *switch_count;
4537         struct rq *rq;
4538         int cpu;
4539
4540 need_resched:
4541         preempt_disable();
4542         cpu = smp_processor_id();
4543         rq = cpu_rq(cpu);
4544         rcu_qsctr_inc(cpu);
4545         prev = rq->curr;
4546         switch_count = &prev->nivcsw;
4547
4548         release_kernel_lock(prev);
4549 need_resched_nonpreemptible:
4550
4551         schedule_debug(prev);
4552
4553         hrtick_clear(rq);
4554
4555         /*
4556          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4557          */
4558         local_irq_disable();
4559         update_rq_clock(rq);
4560         spin_lock(&rq->lock);
4561         clear_tsk_need_resched(prev);
4562
4563         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4564                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4565                                 signal_pending(prev))) {
4566                         prev->state = TASK_RUNNING;
4567                 } else {
4568                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4569                 }
4570                 switch_count = &prev->nvcsw;
4571         }
4572
4573 #ifdef CONFIG_SMP
4574         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4575                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4576 #endif
4577
4578         if (unlikely(!rq->nr_running))
4579                 idle_balance(cpu, rq);
4580
4581         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4582         next = pick_next_task(rq, prev);
4583
4584         if (likely(prev != next)) {
4585                 sched_info_switch(prev, next);
4586
4587                 rq->nr_switches++;
4588                 rq->curr = next;
4589                 ++*switch_count;
4590
4591                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4592                 /*
4593                  * the context switch might have flipped the stack from under
4594                  * us, hence refresh the local variables.
4595                  */
4596                 cpu = smp_processor_id();
4597                 rq = cpu_rq(cpu);
4598         } else
4599                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4600
4601         hrtick_set(rq);
4602
4603         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4604                 goto need_resched_nonpreemptible;
4605
4606         preempt_enable_no_resched();
4607         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4608                 goto need_resched;
4609 }
4610 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4611
4612 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4613 /*
4614  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4615  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4616  * occur there and call schedule directly.
4617  */
4618 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4619 {
4620         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4621
4622         /*
4623          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4624          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4625          */
4626         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4627                 return;
4628
4629         do {
4630                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4631                 schedule();
4632                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4633
4634                 /*
4635                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4636                  * between schedule and now.
4637                  */
4638                 barrier();
4639         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4640 }
4641 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4642
4643 /*
4644  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4645  * off of irq context.
4646  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4647  * protect us against recursive calling from irq.
4648  */
4649 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4650 {
4651         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4652
4653         /* Catch callers which need to be fixed */
4654         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4655
4656         do {
4657                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4658                 local_irq_enable();
4659                 schedule();
4660                 local_irq_disable();
4661                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4662
4663                 /*
4664                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4665                  * between schedule and now.
4666                  */
4667                 barrier();
4668         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4669 }
4670
4671 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4672
4673 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4674                           void *key)
4675 {
4676         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4677 }
4678 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4679
4680 /*
4681  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4682  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4683  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4684  *
4685  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4686  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4687  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4688  */
4689 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4690                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4691 {
4692         wait_queue_t *curr, *next;
4693
4694         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4695                 unsigned flags = curr->flags;
4696
4697                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4698                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4699                         break;
4700         }
4701 }
4702
4703 /**
4704  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4705  * @q: the waitqueue
4706  * @mode: which threads
4707  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4708  * @key: is directly passed to the wakeup function
4709  */
4710 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4711                         int nr_exclusive, void *key)
4712 {
4713         unsigned long flags;
4714
4715         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4716         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4717         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4718 }
4719 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4720
4721 /*
4722  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4723  */
4724 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4725 {
4726         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4727 }
4728
4729 /**
4730  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4731  * @q: the waitqueue
4732  * @mode: which threads
4733  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4734  *
4735  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4736  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4737  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4738  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4739  *
4740  * On UP it can prevent extra preemption.
4741  */
4742 void
4743 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4744 {
4745         unsigned long flags;
4746         int sync = 1;
4747
4748         if (unlikely(!q))
4749                 return;
4750
4751         if (unlikely(!nr_exclusive))
4752                 sync = 0;
4753
4754         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4755         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4756         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4757 }
4758 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4759
4760 void complete(struct completion *x)
4761 {
4762         unsigned long flags;
4763
4764         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4765         x->done++;
4766         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4767         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4768 }
4769 EXPORT_SYMBOL(complete);
4770
4771 void complete_all(struct completion *x)
4772 {
4773         unsigned long flags;
4774
4775         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4776         x->done += UINT_MAX/2;
4777         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4778         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4779 }
4780 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4781
4782 static inline long __sched
4783 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4784 {
4785         if (!x->done) {
4786                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4787
4788                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4789                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4790                 do {
4791                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4792                              signal_pending(current)) ||
4793                             (state == TASK_KILLABLE &&
4794                              fatal_signal_pending(current))) {
4795                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4796                                 return -ERESTARTSYS;
4797                         }
4798                         __set_current_state(state);
4799                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4800                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4801                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4802                         if (!timeout) {
4803                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4804                                 return timeout;
4805                         }
4806                 } while (!x->done);
4807                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4808         }
4809         x->done--;
4810         return timeout;
4811 }
4812
4813 static long __sched
4814 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4815 {
4816         might_sleep();
4817
4818         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4819         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4820         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4821         return timeout;
4822 }
4823
4824 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4825 {
4826         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4827 }
4828 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4829
4830 unsigned long __sched
4831 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4832 {
4833         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4834 }
4835 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4836
4837 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4838 {
4839         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4840         if (t == -ERESTARTSYS)
4841                 return t;
4842         return 0;
4843 }
4844 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4845
4846 unsigned long __sched
4847 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4848                                           unsigned long timeout)
4849 {
4850         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4851 }
4852 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4853
4854 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4855 {
4856         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4857         if (t == -ERESTARTSYS)
4858                 return t;
4859         return 0;
4860 }
4861 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4862
4863 static long __sched
4864 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4865 {
4866         unsigned long flags;
4867         wait_queue_t wait;
4868
4869         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4870
4871         __set_current_state(state);
4872
4873         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4874         __add_wait_queue(q, &wait);
4875         spin_unlock(&q->lock);
4876         timeout = schedule_timeout(timeout);
4877         spin_lock_irq(&q->lock);
4878         __remove_wait_queue(q, &wait);
4879         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4880
4881         return timeout;
4882 }
4883
4884 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4885 {
4886         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4887 }
4888 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4889
4890 long __sched
4891 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4892 {
4893         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4894 }
4895 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4896
4897 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4898 {
4899         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4900 }
4901 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4902
4903 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4904 {
4905         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4906 }
4907 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4908
4909 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4910
4911 /*
4912  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4913  * @p: task
4914  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4915  *
4916  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4917  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4918  *
4919  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4920  */
4921 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4922 {
4923         unsigned long flags;
4924         int oldprio, on_rq, running;
4925         struct rq *rq;
4926         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4927
4928         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4929
4930         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4931         update_rq_clock(rq);
4932
4933         oldprio = p->prio;
4934         on_rq = p->se.on_rq;
4935         running = task_current(rq, p);
4936         if (on_rq)
4937                 dequeue_task(rq, p, 0);
4938         if (running)
4939                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4940
4941         if (rt_prio(prio))
4942                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4943         else
4944                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4945
4946         p->prio = prio;
4947
4948         if (running)
4949                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4950         if (on_rq) {
4951                 enqueue_task(rq, p, 0);
4952
4953                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4954         }
4955         task_rq_unlock(rq, &flags);
4956 }
4957
4958 #endif
4959
4960 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4961 {
4962         int old_prio, delta, on_rq;
4963         unsigned long flags;
4964         struct rq *rq;
4965
4966         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4967                 return;
4968         /*
4969          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4970          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4971          */
4972         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4973         update_rq_clock(rq);
4974         /*
4975          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4976          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4977          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4978          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4979          */
4980         if (task_has_rt_policy(p)) {
4981                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4982                 goto out_unlock;
4983         }
4984         on_rq = p->se.on_rq;
4985         if (on_rq)
4986                 dequeue_task(rq, p, 0);
4987
4988         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4989         set_load_weight(p);
4990         old_prio = p->prio;
4991         p->prio = effective_prio(p);
4992         delta = p->prio - old_prio;
4993
4994         if (on_rq) {
4995                 enqueue_task(rq, p, 0);
4996                 /*
4997                  * If the task increased its priority or is running and
4998                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4999                  */
5000                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5001                         resched_task(rq->curr);
5002         }
5003 out_unlock:
5004         task_rq_unlock(rq, &flags);
5005 }
5006 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5007
5008 /*
5009  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5010  * @p: task
5011  * @nice: nice value
5012  */
5013 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5014 {
5015         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5016         int nice_rlim = 20 - nice;
5017
5018         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5019                 capable(CAP_SYS_NICE));
5020 }
5021
5022 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5023
5024 /*
5025  * sys_nice - change the priority of the current process.
5026  * @increment: priority increment
5027  *
5028  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5029  * does similar things.
5030  */
5031 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5032 {
5033         long nice, retval;
5034
5035         /*
5036          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5037          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5038          * and we have a single winner.
5039          */
5040         if (increment < -40)
5041                 increment = -40;
5042         if (increment > 40)
5043                 increment = 40;
5044
5045         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5046         if (nice < -20)
5047                 nice = -20;
5048         if (nice > 19)
5049                 nice = 19;
5050
5051         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5052                 return -EPERM;
5053
5054         retval = security_task_setnice(current, nice);
5055         if (retval)
5056                 return retval;
5057
5058         set_user_nice(current, nice);
5059         return 0;
5060 }
5061
5062 #endif
5063
5064 /**
5065  * task_prio - return the priority value of a given task.
5066  * @p: the task in question.
5067  *
5068  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5069  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5070  * around 0, value goes from -16 to +15.
5071  */
5072 int task_prio(const struct task_struct *p)
5073 {
5074         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5075 }
5076
5077 /**
5078  * task_nice - return the nice value of a given task.
5079  * @p: the task in question.
5080  */
5081 int task_nice(const struct task_struct *p)
5082 {
5083         return TASK_NICE(p);
5084 }
5085 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5086
5087 /**
5088  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5089  * @cpu: the processor in question.
5090  */
5091 int idle_cpu(int cpu)
5092 {
5093         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5094 }
5095
5096 /**
5097  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5098  * @cpu: the processor in question.
5099  */
5100 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5101 {
5102         return cpu_rq(cpu)->idle;
5103 }
5104
5105 /**
5106  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5107  * @pid: the pid in question.
5108  */
5109 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5110 {
5111         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5112 }
5113
5114 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5115 static void
5116 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5117 {
5118         BUG_ON(p->se.on_rq);
5119
5120         p->policy = policy;
5121         switch (p->policy) {
5122         case SCHED_NORMAL:
5123         case SCHED_BATCH:
5124         case SCHED_IDLE:
5125                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5126                 break;
5127         case SCHED_FIFO:
5128         case SCHED_RR:
5129                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5130                 break;
5131         }
5132
5133         p->rt_priority = prio;
5134         p->normal_prio = normal_prio(p);
5135         /* we are holding p->pi_lock already */
5136         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5137         set_load_weight(p);
5138 }
5139
5140 /**
5141  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5142  * @p: the task in question.
5143  * @policy: new policy.
5144  * @param: structure containing the new RT priority.
5145  *
5146  * NOTE that the task may be already dead.
5147  */
5148 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5149                        struct sched_param *param)
5150 {
5151         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5152         unsigned long flags;
5153         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5154         struct rq *rq;
5155
5156         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5157         BUG_ON(in_interrupt());
5158 recheck:
5159         /* double check policy once rq lock held */
5160         if (policy < 0)
5161                 policy = oldpolicy = p->policy;
5162         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5163                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5164                         policy != SCHED_IDLE)
5165                 return -EINVAL;
5166         /*
5167          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5168          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5169          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5170          */
5171         if (param->sched_priority < 0 ||
5172             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5173             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5174                 return -EINVAL;
5175         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5176                 return -EINVAL;
5177
5178         /*
5179          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5180          */
5181         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5182                 if (rt_policy(policy)) {
5183                         unsigned long rlim_rtprio;
5184
5185                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5186                                 return -ESRCH;
5187                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5188                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5189
5190                         /* can't set/change the rt policy */
5191                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5192                                 return -EPERM;
5193
5194                         /* can't increase priority */
5195                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5196                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5197                                 return -EPERM;
5198                 }
5199                 /*
5200                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5201                  * move out of SCHED_IDLE either:
5202                  */
5203                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5204                         return -EPERM;
5205
5206                 /* can't change other user's priorities */
5207                 if ((current->euid != p->euid) &&
5208                     (current->euid != p->uid))
5209                         return -EPERM;
5210         }
5211
5212 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5213         /*
5214          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5215          * assigned.
5216          */
5217         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5218                 return -EPERM;
5219 #endif
5220
5221         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5222         if (retval)
5223                 return retval;
5224         /*
5225          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5226          * changing the priority of the task:
5227          */
5228         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5229         /*
5230          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5231          * runqueue lock must be held.
5232          */
5233         rq = __task_rq_lock(p);
5234         /* recheck policy now with rq lock held */
5235         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5236                 policy = oldpolicy = -1;
5237                 __task_rq_unlock(rq);
5238                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5239                 goto recheck;
5240         }
5241         update_rq_clock(rq);
5242         on_rq = p->se.on_rq;
5243         running = task_current(rq, p);
5244         if (on_rq)
5245                 deactivate_task(rq, p, 0);
5246         if (running)
5247                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5248
5249         oldprio = p->prio;
5250         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5251
5252         if (running)
5253                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5254         if (on_rq) {
5255                 activate_task(rq, p, 0);
5256
5257                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5258         }
5259         __task_rq_unlock(rq);
5260         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5261
5262         rt_mutex_adjust_pi(p);
5263
5264         return 0;
5265 }
5266 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5267
5268 static int
5269 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5270 {
5271         struct sched_param lparam;
5272         struct task_struct *p;
5273         int retval;
5274
5275         if (!param || pid < 0)
5276                 return -EINVAL;
5277         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5278                 return -EFAULT;
5279
5280         rcu_read_lock();
5281         retval = -ESRCH;
5282         p = find_process_by_pid(pid);
5283         if (p != NULL)
5284                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5285         rcu_read_unlock();
5286
5287         return retval;
5288 }
5289
5290 /**
5291  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5292  * @pid: the pid in question.
5293  * @policy: new policy.
5294  * @param: structure containing the new RT priority.
5295  */
5296 asmlinkage long
5297 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5298 {
5299         /* negative values for policy are not valid */
5300         if (policy < 0)
5301                 return -EINVAL;
5302
5303         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5304 }
5305
5306 /**
5307  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5308  * @pid: the pid in question.
5309  * @param: structure containing the new RT priority.
5310  */
5311 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5312 {
5313         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5314 }
5315
5316 /**
5317  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5318  * @pid: the pid in question.
5319  */
5320 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5321 {
5322         struct task_struct *p;
5323         int retval;
5324
5325         if (pid < 0)
5326                 return -EINVAL;
5327
5328         retval = -ESRCH;
5329         read_lock(&tasklist_lock);
5330         p = find_process_by_pid(pid);
5331         if (p) {
5332                 retval = security_task_getscheduler(p);
5333                 if (!retval)
5334                         retval = p->policy;
5335         }
5336         read_unlock(&tasklist_lock);
5337         return retval;
5338 }
5339
5340 /**
5341  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5342  * @pid: the pid in question.
5343  * @param: structure containing the RT priority.
5344  */
5345 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5346 {
5347         struct sched_param lp;
5348         struct task_struct *p;
5349         int retval;
5350
5351         if (!param || pid < 0)
5352                 return -EINVAL;
5353
5354         read_lock(&tasklist_lock);
5355         p = find_process_by_pid(pid);
5356         retval = -ESRCH;
5357         if (!p)
5358                 goto out_unlock;
5359
5360         retval = security_task_getscheduler(p);
5361         if (retval)
5362                 goto out_unlock;
5363
5364         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5365         read_unlock(&tasklist_lock);
5366
5367         /*
5368          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5369          */
5370         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5371
5372         return retval;
5373
5374 out_unlock:
5375         read_unlock(&tasklist_lock);
5376         return retval;
5377 }
5378
5379 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5380 {
5381         cpumask_t cpus_allowed;
5382         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5383         struct task_struct *p;
5384         int retval;
5385
5386         get_online_cpus();
5387         read_lock(&tasklist_lock);
5388
5389         p = find_process_by_pid(pid);
5390         if (!p) {
5391                 read_unlock(&tasklist_lock);
5392                 put_online_cpus();
5393                 return -ESRCH;
5394         }
5395
5396         /*
5397          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5398          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5399          * usage count and then drop tasklist_lock.
5400          */
5401         get_task_struct(p);
5402         read_unlock(&tasklist_lock);
5403
5404         retval = -EPERM;
5405         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5406                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5407                 goto out_unlock;
5408
5409         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5410         if (retval)
5411                 goto out_unlock;
5412
5413         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5414         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5415  again:
5416         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5417
5418         if (!retval) {
5419                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5420                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5421                         /*
5422                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5423                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5424                          * cpuset's cpus_allowed
5425                          */
5426                         new_mask = cpus_allowed;
5427                         goto again;
5428                 }
5429         }
5430 out_unlock:
5431         put_task_struct(p);
5432         put_online_cpus();
5433         return retval;
5434 }
5435
5436 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5437                              cpumask_t *new_mask)
5438 {
5439         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5440                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5441         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5442                 len = sizeof(cpumask_t);
5443         }
5444         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5445 }
5446
5447 /**
5448  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5449  * @pid: pid of the process
5450  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5451  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5452  */
5453 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5454                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5455 {
5456         cpumask_t new_mask;
5457         int retval;
5458
5459         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5460         if (retval)
5461                 return retval;
5462
5463         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5464 }
5465
5466 /*
5467  * Represents all cpu's present in the system
5468  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5469  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5470  * method, such as ACPI for e.g.
5471  */
5472
5473 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5474 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5475
5476 #ifndef CONFIG_SMP
5477 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5478 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5479
5480 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5481 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5482 #endif
5483
5484 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5485 {
5486         struct task_struct *p;
5487         int retval;
5488
5489         get_online_cpus();
5490         read_lock(&tasklist_lock);
5491
5492         retval = -ESRCH;
5493         p = find_process_by_pid(pid);
5494         if (!p)
5495                 goto out_unlock;
5496
5497         retval = security_task_getscheduler(p);
5498         if (retval)
5499                 goto out_unlock;
5500
5501         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5502
5503 out_unlock:
5504         read_unlock(&tasklist_lock);
5505         put_online_cpus();
5506
5507         return retval;
5508 }
5509
5510 /**
5511  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5512  * @pid: pid of the process
5513  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5514  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5515  */
5516 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5517                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5518 {
5519         int ret;
5520         cpumask_t mask;
5521
5522         if (len < sizeof(cpumask_t))
5523                 return -EINVAL;
5524
5525         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5526         if (ret < 0)
5527                 return ret;
5528
5529         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5530                 return -EFAULT;
5531
5532         return sizeof(cpumask_t);
5533 }
5534
5535 /**
5536  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5537  *
5538  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5539  * other threads running on this CPU then this function will return.
5540  */
5541 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5542 {
5543         struct rq *rq = this_rq_lock();
5544
5545         schedstat_inc(rq, yld_count);
5546         current->sched_class->yield_task(rq);
5547
5548         /*
5549          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5550          * no need to preempt or enable interrupts:
5551          */
5552         __release(rq->lock);
5553         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5554         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5555         preempt_enable_no_resched();
5556
5557         schedule();
5558
5559         return 0;
5560 }
5561
5562 static void __cond_resched(void)
5563 {
5564 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5565         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5566 #endif
5567         /*
5568          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5569          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5570          * cond_resched() call.
5571          */
5572         do {
5573                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5574                 schedule();
5575                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5576         } while (need_resched());
5577 }
5578
5579 int __sched _cond_resched(void)
5580 {
5581         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5582                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5583                 __cond_resched();
5584                 return 1;
5585         }
5586         return 0;
5587 }
5588 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5589
5590 /*
5591  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5592  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5593  *
5594  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5595  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5596  * spin_unlock(), once by hand).
5597  */
5598 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5599 {
5600         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5601         int ret = 0;
5602
5603         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5604                 spin_unlock(lock);
5605                 if (resched && need_resched())
5606                         __cond_resched();
5607                 else
5608                         cpu_relax();
5609                 ret = 1;
5610                 spin_lock(lock);
5611         }
5612         return ret;
5613 }
5614 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5615
5616 int __sched cond_resched_softirq(void)
5617 {
5618         BUG_ON(!in_softirq());
5619
5620         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5621                 local_bh_enable();
5622                 __cond_resched();
5623                 local_bh_disable();
5624                 return 1;
5625         }
5626         return 0;
5627 }
5628 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5629
5630 /**
5631  * yield - yield the current processor to other threads.
5632  *
5633  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5634  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5635  */
5636 void __sched yield(void)
5637 {
5638         set_current_state(TASK_RUNNING);
5639         sys_sched_yield();
5640 }
5641 EXPORT_SYMBOL(yield);
5642
5643 /*
5644  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5645  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5646  *
5647  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5648  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5649  */
5650 void __sched io_schedule(void)
5651 {
5652         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5653
5654         delayacct_blkio_start();
5655         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5656         schedule();
5657         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5658         delayacct_blkio_end();
5659 }
5660 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5661
5662 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5663 {
5664         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5665         long ret;
5666
5667         delayacct_blkio_start();
5668         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5669         ret = schedule_timeout(timeout);
5670         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5671         delayacct_blkio_end();
5672         return ret;
5673 }
5674
5675 /**
5676  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5677  * @policy: scheduling class.
5678  *
5679  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5680  * by a given scheduling class.
5681  */
5682 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5683 {
5684         int ret = -EINVAL;
5685
5686         switch (policy) {
5687         case SCHED_FIFO:
5688         case SCHED_RR:
5689                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5690                 break;
5691         case SCHED_NORMAL:
5692         case SCHED_BATCH:
5693         case SCHED_IDLE:
5694                 ret = 0;
5695                 break;
5696         }
5697         return ret;
5698 }
5699
5700 /**
5701  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5702  * @policy: scheduling class.
5703  *
5704  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5705  * by a given scheduling class.
5706  */
5707 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5708 {
5709         int ret = -EINVAL;
5710
5711         switch (policy) {
5712         case SCHED_FIFO:
5713         case SCHED_RR:
5714                 ret = 1;
5715                 break;
5716         case SCHED_NORMAL:
5717         case SCHED_BATCH:
5718         case SCHED_IDLE:
5719                 ret = 0;
5720         }
5721         return ret;
5722 }
5723
5724 /**
5725  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5726  * @pid: pid of the process.
5727  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5728  *
5729  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5730  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5731  */
5732 asmlinkage
5733 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5734 {
5735         struct task_struct *p;
5736         unsigned int time_slice;
5737         int retval;
5738         struct timespec t;
5739
5740         if (pid < 0)
5741                 return -EINVAL;
5742
5743         retval = -ESRCH;
5744         read_lock(&tasklist_lock);
5745         p = find_process_by_pid(pid);
5746         if (!p)
5747                 goto out_unlock;
5748
5749         retval = security_task_getscheduler(p);
5750         if (retval)
5751                 goto out_unlock;
5752
5753         /*
5754          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5755          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5756          */
5757         time_slice = 0;
5758         if (p->policy == SCHED_RR) {
5759                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5760         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5761                 struct sched_entity *se = &p->se;
5762                 unsigned long flags;
5763                 struct rq *rq;
5764
5765                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5766                 if (rq->cfs.load.weight)
5767                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5768                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5769         }
5770         read_unlock(&tasklist_lock);
5771         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5772         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5773         return retval;
5774
5775 out_unlock:
5776         read_unlock(&tasklist_lock);
5777         return retval;
5778 }
5779
5780 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5781
5782 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5783 {
5784         unsigned long free = 0;
5785         unsigned state;
5786
5787         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5788         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5789                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5790 #if BITS_PER_LONG == 32
5791         if (state == TASK_RUNNING)
5792                 printk(KERN_CONT " running  ");
5793         else
5794                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5795 #else
5796         if (state == TASK_RUNNING)
5797                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5798         else
5799                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5800 #endif
5801 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5802         {
5803                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5804                 while (!*n)
5805                         n++;
5806                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5807         }
5808 #endif
5809         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5810                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5811
5812         show_stack(p, NULL);
5813 }
5814
5815 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5816 {
5817         struct task_struct *g, *p;
5818
5819 #if BITS_PER_LONG == 32
5820         printk(KERN_INFO
5821                 "  task                PC stack   pid father\n");
5822 #else
5823         printk(KERN_INFO
5824                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5825 #endif
5826         read_lock(&tasklist_lock);
5827         do_each_thread(g, p) {
5828                 /*
5829                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5830                  * console might take alot of time:
5831                  */
5832                 touch_nmi_watchdog();
5833                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5834                         sched_show_task(p);
5835         } while_each_thread(g, p);
5836
5837         touch_all_softlockup_watchdogs();
5838
5839 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5840         sysrq_sched_debug_show();
5841 #endif
5842         read_unlock(&tasklist_lock);
5843         /*
5844          * Only show locks if all tasks are dumped:
5845          */
5846         if (state_filter == -1)
5847                 debug_show_all_locks();
5848 }
5849
5850 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5851 {
5852         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5853 }
5854
5855 /**
5856  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5857  * @idle: task in question
5858  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5859  *
5860  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5861  * flag, to make booting more robust.
5862  */
5863 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5864 {
5865         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5866         unsigned long flags;
5867
5868         __sched_fork(idle);
5869         idle->se.exec_start = sched_clock();
5870
5871         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5872         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5873         __set_task_cpu(idle, cpu);
5874
5875         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5876         rq->curr = rq->idle = idle;
5877 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5878         idle->oncpu = 1;
5879 #endif
5880         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5881
5882         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5883 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5884         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5885 #else
5886         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5887 #endif
5888         /*
5889          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5890          */
5891         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5892 }
5893
5894 /*
5895  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5896  * indicates which cpus entered this state. This is used
5897  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5898  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5899  * always be CPU_MASK_NONE.
5900  */
5901 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5902
5903 /*
5904  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5905  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5906  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5907  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5908  * number of CPUs.
5909  *
5910  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5911  */
5912 static inline void sched_init_granularity(void)
5913 {
5914         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5915         const unsigned long limit = 200000000;
5916
5917         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5918         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5919                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5920
5921         sysctl_sched_latency *= factor;
5922         if (sysctl_sched_latency > limit)
5923                 sysctl_sched_latency = limit;
5924
5925         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5926 }
5927
5928 #ifdef CONFIG_SMP
5929 /*
5930  * This is how migration works:
5931  *
5932  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5933  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5934  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5935  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5936  *    thread off the CPU)
5937  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5938  *    task is still in the wrong runqueue.
5939  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5940  *    it and puts it into the right queue.
5941  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5942  * 7) we wake up and the migration is done.
5943  */
5944
5945 /*
5946  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5947  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5948  * is removed from the allowed bitmask.
5949  *
5950  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5951  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5952  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5953  */
5954 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5955 {
5956         struct migration_req req;
5957         unsigned long flags;
5958         struct rq *rq;
5959         int ret = 0;
5960
5961         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5962         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5963                 ret = -EINVAL;
5964                 goto out;
5965         }
5966
5967         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5968                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5969         else {
5970                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5971                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5972         }
5973
5974         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5975         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5976                 goto out;
5977
5978         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5979                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5980                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5981                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5982                 wait_for_completion(&req.done);
5983                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5984                 return 0;
5985         }
5986 out:
5987         task_rq_unlock(rq, &flags);
5988
5989         return ret;
5990 }
5991 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5992
5993 /*
5994  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5995  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5996  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5997  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5998  *
5999  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6000  * as the task is no longer on this CPU.
6001  *
6002  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6003  */
6004 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6005 {
6006         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6007         int ret = 0, on_rq;
6008
6009         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
6010                 return ret;
6011
6012         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6013         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6014
6015         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6016         /* Already moved. */
6017         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6018                 goto out;
6019         /* Affinity changed (again). */
6020         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6021                 goto out;
6022
6023         on_rq = p->se.on_rq;
6024         if (on_rq)
6025                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6026
6027         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6028         if (on_rq) {
6029                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6030                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6031         }
6032         ret = 1;
6033 out:
6034         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6035         return ret;
6036 }
6037
6038 /*
6039  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6040  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6041  * another runqueue.
6042  */
6043 static int migration_thread(void *data)
6044 {
6045         int cpu = (long)data;
6046         struct rq *rq;
6047
6048         rq = cpu_rq(cpu);
6049         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6050
6051         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6052         while (!kthread_should_stop()) {
6053                 struct migration_req *req;
6054                 struct list_head *head;
6055
6056                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6057
6058                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6059                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6060                         goto wait_to_die;
6061                 }
6062
6063                 if (rq->active_balance) {
6064                         active_load_balance(rq, cpu);
6065                         rq->active_balance = 0;
6066                 }
6067
6068                 head = &rq->migration_queue;
6069
6070                 if (list_empty(head)) {
6071                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6072                         schedule();
6073                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6074                         continue;
6075                 }
6076                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6077                 list_del_init(head->next);
6078
6079                 spin_unlock(&rq->lock);
6080                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6081                 local_irq_enable();
6082
6083                 complete(&req->done);
6084         }
6085         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6086         return 0;
6087
6088 wait_to_die:
6089         /* Wait for kthread_stop */
6090         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6091         while (!kthread_should_stop()) {
6092                 schedule();
6093                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6094         }
6095         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6096         return 0;
6097 }
6098
6099 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6100
6101 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6102 {
6103         int ret;
6104
6105         local_irq_disable();
6106         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6107         local_irq_enable();
6108         return ret;
6109 }
6110
6111 /*
6112  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6113  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6114  */
6115 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6116 {
6117         unsigned long flags;
6118         cpumask_t mask;
6119         struct rq *rq;
6120         int dest_cpu;
6121
6122         do {
6123                 /* On same node? */
6124                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6125                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6126                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6127
6128                 /* On any allowed CPU? */
6129                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6130                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6131
6132                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6133                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6134                         cpumask_t cpus_allowed;
6135
6136                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6137                         /*
6138                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6139                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6140                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6141                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6142                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6143                          */
6144                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6145                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6146                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6147                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6148
6149                         /*
6150                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6151                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6152                          * leave kernel.
6153                          */
6154                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6155                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6156                                        "longer affine to cpu%d\n",
6157                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6158                         }
6159                 }
6160         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6161 }
6162
6163 /*
6164  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6165  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6166  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6167  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6168  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6169  */
6170 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6171 {
6172         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6173         unsigned long flags;
6174
6175         local_irq_save(flags);
6176         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6177         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6178         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6179         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6180         local_irq_restore(flags);
6181 }
6182
6183 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6184 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6185 {
6186         struct task_struct *p, *t;
6187
6188         read_lock(&tasklist_lock);
6189
6190         do_each_thread(t, p) {
6191                 if (p == current)
6192                         continue;
6193
6194                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6195                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6196         } while_each_thread(t, p);
6197
6198         read_unlock(&tasklist_lock);
6199 }
6200
6201 /*
6202  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6203  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6204  * Used by CPU offline code.
6205  */
6206 void sched_idle_next(void)
6207 {
6208         int this_cpu = smp_processor_id();
6209         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6210         struct task_struct *p = rq->idle;
6211         unsigned long flags;
6212
6213         /* cpu has to be offline */
6214         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6215
6216         /*
6217          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6218          * and interrupts disabled on the current cpu.
6219          */
6220         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6221
6222         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6223
6224         update_rq_clock(rq);
6225         activate_task(rq, p, 0);
6226
6227         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6228 }
6229
6230 /*
6231  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6232  * offline.
6233  */
6234 void idle_task_exit(void)
6235 {
6236         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6237
6238         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6239
6240         if (mm != &init_mm)
6241                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6242         mmdrop(mm);
6243 }
6244
6245 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6246 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6247 {
6248         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6249
6250         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6251         BUG_ON(!p->exit_state);
6252
6253         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6254         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6255
6256         get_task_struct(p);
6257
6258         /*
6259          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6260          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6261          * fine.
6262          */
6263         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6264         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6265         spin_lock_irq(&rq->lock);
6266
6267         put_task_struct(p);
6268 }
6269
6270 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6271 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6272 {
6273         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6274         struct task_struct *next;
6275
6276         for ( ; ; ) {
6277                 if (!rq->nr_running)
6278                         break;
6279                 update_rq_clock(rq);
6280                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6281                 if (!next)
6282                         break;
6283                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6284
6285         }
6286 }
6287 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6288
6289 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6290
6291 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6292         {
6293                 .procname       = "sched_domain",
6294                 .mode           = 0555,
6295         },
6296         {0, },
6297 };
6298
6299 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6300         {
6301                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6302                 .procname       = "kernel",
6303                 .mode           = 0555,
6304                 .child          = sd_ctl_dir,
6305         },
6306         {0, },
6307 };
6308
6309 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6310 {
6311         struct ctl_table *entry =
6312                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6313
6314         return entry;
6315 }
6316
6317 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6318 {
6319         struct ctl_table *entry;
6320
6321         /*
6322          * In the intermediate directories, both the child directory and
6323          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6324          * will always be set. In the lowest directory the names are
6325          * static strings and all have proc handlers.
6326          */
6327         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6328                 if (entry->child)
6329                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6330                 if (entry->proc_handler == NULL)
6331                         kfree(entry->procname);
6332         }
6333
6334         kfree(*tablep);
6335         *tablep = NULL;
6336 }
6337
6338 static void
6339 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6340                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6341                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6342 {
6343         entry->procname = procname;
6344         entry->data = data;
6345         entry->maxlen = maxlen;
6346         entry->mode = mode;
6347         entry->proc_handler = proc_handler;
6348 }
6349
6350 static struct ctl_table *
6351 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6352 {
6353         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6354
6355         if (table == NULL)
6356                 return NULL;
6357
6358         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6359                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6360         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6361                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6362         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6363                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6364         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6365                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6366         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6367                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6368         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6369                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6370         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6371                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6372         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6373                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6374         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6375                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6376         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6377                 &sd->cache_nice_tries,
6378                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6379         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6380                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6381         /* &table[11] is terminator */
6382
6383         return table;
6384 }
6385
6386 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6387 {
6388         struct ctl_table *entry, *table;
6389         struct sched_domain *sd;
6390         int domain_num = 0, i;
6391         char buf[32];
6392
6393         for_each_domain(cpu, sd)
6394                 domain_num++;
6395         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6396         if (table == NULL)
6397                 return NULL;
6398
6399         i = 0;
6400         for_each_domain(cpu, sd) {
6401                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6402                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6403                 entry->mode = 0555;
6404                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6405                 entry++;
6406                 i++;
6407         }
6408         return table;
6409 }
6410
6411 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6412 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6413 {
6414         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6415         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6416         char buf[32];
6417
6418         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6419         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6420
6421         if (entry == NULL)
6422                 return;
6423
6424         for_each_online_cpu(i) {
6425                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6426                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6427                 entry->mode = 0555;
6428                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6429                 entry++;
6430         }
6431
6432         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6433         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6434 }
6435
6436 /* may be called multiple times per register */
6437 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6438 {
6439         if (sd_sysctl_header)
6440                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6441         sd_sysctl_header = NULL;
6442         if (sd_ctl_dir[0].child)
6443                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6444 }
6445 #else
6446 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6447 {
6448 }
6449 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6450 {
6451 }
6452 #endif
6453
6454 /*
6455  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6456  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6457  */
6458 static int __cpuinit
6459 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6460 {
6461         struct task_struct *p;
6462         int cpu = (long)hcpu;
6463         unsigned long flags;
6464         struct rq *rq;
6465
6466         switch (action) {
6467
6468         case CPU_UP_PREPARE:
6469         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6470                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6471                 if (IS_ERR(p))
6472                         return NOTIFY_BAD;
6473                 kthread_bind(p, cpu);
6474                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6475                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6476                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6477                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6478                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6479                 break;
6480
6481         case CPU_ONLINE:
6482         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6483                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6484                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6485
6486                 /* Update our root-domain */
6487                 rq = cpu_rq(cpu);
6488                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6489                 if (rq->rd) {
6490                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6491                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6492                 }
6493                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6494                 break;
6495
6496 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6497         case CPU_UP_CANCELED:
6498         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6499                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6500                         break;
6501                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6502                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6503                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6504                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6505                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6506                 break;
6507
6508         case CPU_DEAD:
6509         case CPU_DEAD_FROZEN:
6510                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6511                 migrate_live_tasks(cpu);
6512                 rq = cpu_rq(cpu);
6513                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6514                 rq->migration_thread = NULL;
6515                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6516                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6517                 update_rq_clock(rq);
6518                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6519                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6520                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6521                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6522                 migrate_dead_tasks(cpu);
6523                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6524                 cpuset_unlock();
6525                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6526                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6527
6528                 /*
6529                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6530                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6531                  * the requestors.
6532                  */
6533                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6534                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6535                         struct migration_req *req;
6536
6537                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6538                                          struct migration_req, list);
6539                         list_del_init(&req->list);
6540                         complete(&req->done);
6541                 }
6542                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6543                 break;
6544
6545         case CPU_DYING:
6546         case CPU_DYING_FROZEN:
6547                 /* Update our root-domain */
6548                 rq = cpu_rq(cpu);
6549                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6550                 if (rq->rd) {
6551                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6552                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6553                 }
6554                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6555                 break;
6556 #endif
6557         }
6558         return NOTIFY_OK;
6559 }
6560
6561 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6562  * happens before everything else.
6563  */
6564 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6565         .notifier_call = migration_call,
6566         .priority = 10
6567 };
6568
6569 void __init migration_init(void)
6570 {
6571         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6572         int err;
6573
6574         /* Start one for the boot CPU: */
6575         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6576         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6577         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6578         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6579 }
6580 #endif
6581
6582 #ifdef CONFIG_SMP
6583
6584 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6585
6586 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6587                                   cpumask_t *groupmask)
6588 {
6589         struct sched_group *group = sd->groups;
6590         char str[256];
6591
6592         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6593         cpus_clear(*groupmask);
6594
6595         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6596
6597         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6598                 printk("does not load-balance\n");
6599                 if (sd->parent)
6600                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6601                                         " has parent");
6602                 return -1;
6603         }
6604
6605         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6606
6607         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6608                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6609                                 "CPU%d\n", cpu);
6610         }
6611         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6612                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6613                                 " CPU%d\n", cpu);
6614         }
6615
6616         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6617         do {
6618                 if (!group) {
6619                         printk("\n");
6620                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6621                         break;
6622                 }
6623
6624                 if (!group->__cpu_power) {
6625                         printk(KERN_CONT "\n");
6626                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6627                                         "set\n");
6628                         break;
6629                 }
6630
6631                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6632                         printk(KERN_CONT "\n");
6633                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6634                         break;
6635                 }
6636
6637                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6638                         printk(KERN_CONT "\n");
6639                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6640                         break;
6641                 }
6642
6643                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6644
6645                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6646                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6647
6648                 group = group->next;
6649         } while (group != sd->groups);
6650         printk(KERN_CONT "\n");
6651
6652         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6653                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6654
6655         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6656                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6657                         "of domain->span\n");
6658         return 0;
6659 }
6660
6661 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6662 {
6663         cpumask_t *groupmask;
6664         int level = 0;
6665
6666         if (!sd) {
6667                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6668                 return;
6669         }
6670
6671         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6672
6673         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6674         if (!groupmask) {
6675                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6676                 return;
6677         }
6678
6679         for (;;) {
6680                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6681                         break;
6682                 level++;
6683                 sd = sd->parent;
6684                 if (!sd)
6685                         break;
6686         }
6687         kfree(groupmask);
6688 }
6689 #else
6690 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6691 #endif
6692
6693 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6694 {
6695         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6696                 return 1;
6697
6698         /* Following flags need at least 2 groups */
6699         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6700                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6701                          SD_BALANCE_FORK |
6702                          SD_BALANCE_EXEC |
6703                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6704                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6705                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6706                         return 0;
6707         }
6708
6709         /* Following flags don't use groups */
6710         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6711                          SD_WAKE_AFFINE |
6712                          SD_WAKE_BALANCE))
6713                 return 0;
6714
6715         return 1;
6716 }
6717
6718 static int
6719 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6720 {
6721         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6722
6723         if (sd_degenerate(parent))
6724                 return 1;
6725
6726         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6727                 return 0;
6728
6729         /* Does parent contain flags not in child? */
6730         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6731         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6732                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6733         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6734         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6735                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6736                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6737                                 SD_BALANCE_FORK |
6738                                 SD_BALANCE_EXEC |
6739                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6740                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6741         }
6742         if (~cflags & pflags)
6743                 return 0;
6744
6745         return 1;
6746 }
6747
6748 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6749 {
6750         unsigned long flags;
6751         const struct sched_class *class;
6752
6753         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6754
6755         if (rq->rd) {
6756                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6757
6758                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6759                         if (class->leave_domain)
6760                                 class->leave_domain(rq);
6761                 }
6762
6763                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6764                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6765
6766                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6767                         kfree(old_rd);
6768         }
6769
6770         atomic_inc(&rd->refcount);
6771         rq->rd = rd;
6772
6773         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6774         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6775                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6776
6777         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6778                 if (class->join_domain)
6779                         class->join_domain(rq);
6780         }
6781
6782         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6783 }
6784
6785 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6786 {
6787         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6788
6789         cpus_clear(rd->span);
6790         cpus_clear(rd->online);
6791 }
6792
6793 static void init_defrootdomain(void)
6794 {
6795         init_rootdomain(&def_root_domain);
6796         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6797 }
6798
6799 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6800 {
6801         struct root_domain *rd;
6802
6803         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6804         if (!rd)
6805                 return NULL;
6806
6807         init_rootdomain(rd);
6808
6809         return rd;
6810 }
6811
6812 /*
6813  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6814  * hold the hotplug lock.
6815  */
6816 static void
6817 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6818 {
6819         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6820         struct sched_domain *tmp;
6821
6822         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6823         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6824                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6825                 if (!parent)
6826                         break;
6827                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6828                         tmp->parent = parent->parent;
6829                         if (parent->parent)
6830                                 parent->parent->child = tmp;
6831                 }
6832         }
6833
6834         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6835                 sd = sd->parent;
6836                 if (sd)
6837                         sd->child = NULL;
6838         }
6839
6840         sched_domain_debug(sd, cpu);
6841
6842         rq_attach_root(rq, rd);
6843         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);