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