17e2c1db2bde9e624e776f1d170fc018af86a650
[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/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         spinlock_t              rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 /*
649  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
650  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
651  *
652  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
653  * preempt-disabled sections.
654  */
655 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
656         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
657
658 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
659 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
660 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
661 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
662 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
663
664 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
667 }
668
669 /*
670  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
671  */
672 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
673 # define const_debug __read_mostly
674 #else
675 # define const_debug static const
676 #endif
677
678 /**
679  * runqueue_is_locked
680  * @cpu: the processor in question.
681  *
682  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
683  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
684  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
685  */
686 int runqueue_is_locked(int cpu)
687 {
688         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
689 }
690
691 /*
692  * Debugging: various feature bits
693  */
694
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         __SCHED_FEAT_##name ,
697
698 enum {
699 #include "sched_features.h"
700 };
701
702 #undef SCHED_FEAT
703
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
706
707 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
708 #include "sched_features.h"
709         0;
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
714 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
715         #name ,
716
717 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
718 #include "sched_features.h"
719         NULL
720 };
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
725 {
726         int i;
727
728         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
729                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
730                         seq_puts(m, "NO_");
731                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
732         }
733         seq_puts(m, "\n");
734
735         return 0;
736 }
737
738 static ssize_t
739 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
740                 size_t cnt, loff_t *ppos)
741 {
742         char buf[64];
743         char *cmp = buf;
744         int neg = 0;
745         int i;
746
747         if (cnt > 63)
748                 cnt = 63;
749
750         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
751                 return -EFAULT;
752
753         buf[cnt] = 0;
754
755         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
756                 neg = 1;
757                 cmp += 3;
758         }
759
760         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
761                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
762
763                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
764                         if (neg)
765                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
766                         else
767                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
768                         break;
769                 }
770         }
771
772         if (!sched_feat_names[i])
773                 return -EINVAL;
774
775         *ppos += cnt;
776
777         return cnt;
778 }
779
780 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
781 {
782         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
783 }
784
785 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
786         .open           = sched_feat_open,
787         .write          = sched_feat_write,
788         .read           = seq_read,
789         .llseek         = seq_lseek,
790         .release        = single_release,
791 };
792
793 static __init int sched_init_debug(void)
794 {
795         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
796                         &sched_feat_fops);
797
798         return 0;
799 }
800 late_initcall(sched_init_debug);
801
802 #endif
803
804 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
805
806 /*
807  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
808  * Limited because this is done with IRQs disabled.
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
811
812 /*
813  * ratelimit for updating the group shares.
814  * default: 0.25ms
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
817
818 /*
819  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
820  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
821  * default: 4
822  */
823 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
824
825 /*
826  * period over which we average the RT time consumption, measured
827  * in ms.
828  *
829  * default: 1s
830  */
831 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
832
833 /*
834  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
835  * default: 1s
836  */
837 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
838
839 static __read_mostly int scheduler_running;
840
841 /*
842  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
843  * default: 0.95s
844  */
845 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
846
847 static inline u64 global_rt_period(void)
848 {
849         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
850 }
851
852 static inline u64 global_rt_runtime(void)
853 {
854         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
855                 return RUNTIME_INF;
856
857         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
858 }
859
860 #ifndef prepare_arch_switch
861 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
862 #endif
863 #ifndef finish_arch_switch
864 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
865 #endif
866
867 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         return rq->curr == p;
870 }
871
872 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
873 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875         return task_current(rq, p);
876 }
877
878 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
879 {
880 }
881
882 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
883 {
884 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
885         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
886         rq->lock.owner = current;
887 #endif
888         /*
889          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
890          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
891          * prev into current:
892          */
893         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
894
895         spin_unlock_irq(&rq->lock);
896 }
897
898 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
899 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         return p->oncpu;
903 #else
904         return task_current(rq, p);
905 #endif
906 }
907
908 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
909 {
910 #ifdef CONFIG_SMP
911         /*
912          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
913          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
914          * here.
915          */
916         next->oncpu = 1;
917 #endif
918 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
919         spin_unlock_irq(&rq->lock);
920 #else
921         spin_unlock(&rq->lock);
922 #endif
923 }
924
925 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
926 {
927 #ifdef CONFIG_SMP
928         /*
929          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
930          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
931          * finished.
932          */
933         smp_wmb();
934         prev->oncpu = 0;
935 #endif
936 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
937         local_irq_enable();
938 #endif
939 }
940 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
941
942 /*
943  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
944  * Must be called interrupts disabled.
945  */
946 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
947         __acquires(rq->lock)
948 {
949         for (;;) {
950                 struct rq *rq = task_rq(p);
951                 spin_lock(&rq->lock);
952                 if (likely(rq == task_rq(p)))
953                         return rq;
954                 spin_unlock(&rq->lock);
955         }
956 }
957
958 /*
959  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
960  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
961  * explicitly disabling preemption.
962  */
963 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
964         __acquires(rq->lock)
965 {
966         struct rq *rq;
967
968         for (;;) {
969                 local_irq_save(*flags);
970                 rq = task_rq(p);
971                 spin_lock(&rq->lock);
972                 if (likely(rq == task_rq(p)))
973                         return rq;
974                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
975         }
976 }
977
978 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
979 {
980         struct rq *rq = task_rq(p);
981
982         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
983         spin_unlock_wait(&rq->lock);
984 }
985
986 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
987         __releases(rq->lock)
988 {
989         spin_unlock(&rq->lock);
990 }
991
992 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
993         __releases(rq->lock)
994 {
995         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996 }
997
998 /*
999  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1000  */
1001 static struct rq *this_rq_lock(void)
1002         __acquires(rq->lock)
1003 {
1004         struct rq *rq;
1005
1006         local_irq_disable();
1007         rq = this_rq();
1008         spin_lock(&rq->lock);
1009
1010         return rq;
1011 }
1012
1013 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1014 /*
1015  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1016  *
1017  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1018  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1019  * reschedule event.
1020  *
1021  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1022  * rq->lock.
1023  */
1024
1025 /*
1026  * Use hrtick when:
1027  *  - enabled by features
1028  *  - hrtimer is actually high res
1029  */
1030 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1031 {
1032         if (!sched_feat(HRTICK))
1033                 return 0;
1034         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1035                 return 0;
1036         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1037 }
1038
1039 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1040 {
1041         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1042                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1043 }
1044
1045 /*
1046  * High-resolution timer tick.
1047  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1048  */
1049 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1050 {
1051         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1052
1053         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1054
1055         spin_lock(&rq->lock);
1056         update_rq_clock(rq);
1057         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1058         spin_unlock(&rq->lock);
1059
1060         return HRTIMER_NORESTART;
1061 }
1062
1063 #ifdef CONFIG_SMP
1064 /*
1065  * called from hardirq (IPI) context
1066  */
1067 static void __hrtick_start(void *arg)
1068 {
1069         struct rq *rq = arg;
1070
1071         spin_lock(&rq->lock);
1072         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1073         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1074         spin_unlock(&rq->lock);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * Called to set the hrtick timer state.
1079  *
1080  * called with rq->lock held and irqs disabled
1081  */
1082 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1083 {
1084         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1085         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1086
1087         hrtimer_set_expires(timer, time);
1088
1089         if (rq == this_rq()) {
1090                 hrtimer_restart(timer);
1091         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1092                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1093                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1094         }
1095 }
1096
1097 static int
1098 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1099 {
1100         int cpu = (int)(long)hcpu;
1101
1102         switch (action) {
1103         case CPU_UP_CANCELED:
1104         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1105         case CPU_DOWN_PREPARE:
1106         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1107         case CPU_DEAD:
1108         case CPU_DEAD_FROZEN:
1109                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1110                 return NOTIFY_OK;
1111         }
1112
1113         return NOTIFY_DONE;
1114 }
1115
1116 static __init void init_hrtick(void)
1117 {
1118         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1119 }
1120 #else
1121 /*
1122  * Called to set the hrtick timer state.
1123  *
1124  * called with rq->lock held and irqs disabled
1125  */
1126 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1127 {
1128         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1129                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1130 }
1131
1132 static inline void init_hrtick(void)
1133 {
1134 }
1135 #endif /* CONFIG_SMP */
1136
1137 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1138 {
1139 #ifdef CONFIG_SMP
1140         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1141
1142         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1143         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1144         rq->hrtick_csd.info = rq;
1145 #endif
1146
1147         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1148         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1149 }
1150 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1151 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1152 {
1153 }
1154
1155 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1156 {
1157 }
1158
1159 static inline void init_hrtick(void)
1160 {
1161 }
1162 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1163
1164 /*
1165  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1166  *
1167  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1168  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1169  * the target CPU.
1170  */
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172
1173 #ifndef tsk_is_polling
1174 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1175 #endif
1176
1177 static void resched_task(struct task_struct *p)
1178 {
1179         int cpu;
1180
1181         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1182
1183         if (test_tsk_need_resched(p))
1184                 return;
1185
1186         set_tsk_need_resched(p);
1187
1188         cpu = task_cpu(p);
1189         if (cpu == smp_processor_id())
1190                 return;
1191
1192         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1193         smp_mb();
1194         if (!tsk_is_polling(p))
1195                 smp_send_reschedule(cpu);
1196 }
1197
1198 static void resched_cpu(int cpu)
1199 {
1200         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1201         unsigned long flags;
1202
1203         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1204                 return;
1205         resched_task(cpu_curr(cpu));
1206         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1207 }
1208
1209 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1210 /*
1211  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1212  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1213  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1214  * idle system the next event might even be infinite time into the
1215  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1216  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1217  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1218  * wheel for the next timer event.
1219  */
1220 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1221 {
1222         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1223
1224         if (cpu == smp_processor_id())
1225                 return;
1226
1227         /*
1228          * This is safe, as this function is called with the timer
1229          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1230          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1231          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1232          * timer into account automatically.
1233          */
1234         if (rq->curr != rq->idle)
1235                 return;
1236
1237         /*
1238          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1239          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1240          * idle task through an additional NOOP schedule()
1241          */
1242         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1243
1244         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1245         smp_mb();
1246         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1247                 smp_send_reschedule(cpu);
1248 }
1249 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1250
1251 static u64 sched_avg_period(void)
1252 {
1253         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1254 }
1255
1256 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1257 {
1258         s64 period = sched_avg_period();
1259
1260         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1261                 rq->age_stamp += period;
1262                 rq->rt_avg /= 2;
1263         }
1264 }
1265
1266 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1267 {
1268         rq->rt_avg += rt_delta;
1269         sched_avg_update(rq);
1270 }
1271
1272 #else /* !CONFIG_SMP */
1273 static void resched_task(struct task_struct *p)
1274 {
1275         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1276         set_tsk_need_resched(p);
1277 }
1278
1279 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1280 {
1281 }
1282 #endif /* CONFIG_SMP */
1283
1284 #if BITS_PER_LONG == 32
1285 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1286 #else
1287 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1288 #endif
1289
1290 #define WMULT_SHIFT     32
1291
1292 /*
1293  * Shift right and round:
1294  */
1295 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1296
1297 /*
1298  * delta *= weight / lw
1299  */
1300 static unsigned long
1301 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1302                 struct load_weight *lw)
1303 {
1304         u64 tmp;
1305
1306         if (!lw->inv_weight) {
1307                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1308                         lw->inv_weight = 1;
1309                 else
1310                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1311                                 / (lw->weight+1);
1312         }
1313
1314         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1315         /*
1316          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1317          */
1318         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1319                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1320                         WMULT_SHIFT/2);
1321         else
1322                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1323
1324         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1325 }
1326
1327 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1328 {
1329         lw->weight += inc;
1330         lw->inv_weight = 0;
1331 }
1332
1333 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1334 {
1335         lw->weight -= dec;
1336         lw->inv_weight = 0;
1337 }
1338
1339 /*
1340  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1341  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1342  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1343  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1344  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1345  * slice expiry etc.
1346  */
1347
1348 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1349 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1350
1351 /*
1352  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1353  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1354  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1355  * that remained on nice 0.
1356  *
1357  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1358  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1359  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1360  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1361  * the relative distance between them is ~25%.)
1362  */
1363 static const int prio_to_weight[40] = {
1364  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1365  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1366  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1367  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1368  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1369  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1370  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1371  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1372 };
1373
1374 /*
1375  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1376  *
1377  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1378  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1379  * into multiplications:
1380  */
1381 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1382  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1383  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1384  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1385  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1386  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1387  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1388  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1389  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1390 };
1391
1392 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1393
1394 /*
1395  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1396  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1397  * structures to the load-balancing proper:
1398  */
1399 struct rq_iterator {
1400         void *arg;
1401         struct task_struct *(*start)(void *);
1402         struct task_struct *(*next)(void *);
1403 };
1404
1405 #ifdef CONFIG_SMP
1406 static unsigned long
1407 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1408               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1409               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1410               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1411
1412 static int
1413 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1414                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1415                    struct rq_iterator *iterator);
1416 #endif
1417
1418 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1419 enum cpuacct_stat_index {
1420         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1421         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1422
1423         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1424 };
1425
1426 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1427 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1428 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1429                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1430 #else
1431 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1432 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1433                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1434 #endif
1435
1436 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1437 {
1438         update_load_add(&rq->load, load);
1439 }
1440
1441 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1442 {
1443         update_load_sub(&rq->load, load);
1444 }
1445
1446 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1447 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1448
1449 /*
1450  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1451  * leaving it for the final time.
1452  */
1453 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1454 {
1455         struct task_group *parent, *child;
1456         int ret;
1457
1458         rcu_read_lock();
1459         parent = &root_task_group;
1460 down:
1461         ret = (*down)(parent, data);
1462         if (ret)
1463                 goto out_unlock;
1464         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1465                 parent = child;
1466                 goto down;
1467
1468 up:
1469                 continue;
1470         }
1471         ret = (*up)(parent, data);
1472         if (ret)
1473                 goto out_unlock;
1474
1475         child = parent;
1476         parent = parent->parent;
1477         if (parent)
1478                 goto up;
1479 out_unlock:
1480         rcu_read_unlock();
1481
1482         return ret;
1483 }
1484
1485 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1486 {
1487         return 0;
1488 }
1489 #endif
1490
1491 #ifdef CONFIG_SMP
1492 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1493 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1494 {
1495         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1500  * according to the scheduling class and "nice" value.
1501  *
1502  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1503  * balance conservatively.
1504  */
1505 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1506 {
1507         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1508         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1509
1510         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1511                 return total;
1512
1513         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1518  * according to the scheduling class and "nice" value.
1519  */
1520 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1521 {
1522         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1523         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1524
1525         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1526                 return total;
1527
1528         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1529 }
1530
1531 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1532 {
1533         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1534
1535         if (!sd)
1536                 return NULL;
1537
1538         return sd->groups;
1539 }
1540
1541 static unsigned long power_of(int cpu)
1542 {
1543         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1544
1545         if (!group)
1546                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1547
1548         return group->cpu_power;
1549 }
1550
1551 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1552
1553 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1554 {
1555         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1556         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1557
1558         if (nr_running)
1559                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1560         else
1561                 rq->avg_load_per_task = 0;
1562
1563         return rq->avg_load_per_task;
1564 }
1565
1566 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1567
1568 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1569
1570 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1571
1572 /*
1573  * Calculate and set the cpu's group shares.
1574  */
1575 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1576                                     unsigned long sd_shares,
1577                                     unsigned long sd_rq_weight,
1578                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1579 {
1580         unsigned long shares, rq_weight;
1581         int boost = 0;
1582
1583         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1584         if (!rq_weight) {
1585                 boost = 1;
1586                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1587         }
1588
1589         /*
1590          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1591          * shares_i =  -----------------------------
1592          *                  \Sum_j rq_weight_j
1593          */
1594         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1595         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1596
1597         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1598                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1599                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1600                 unsigned long flags;
1601
1602                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1603                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1604                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1605                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1606                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1607         }
1608 }
1609
1610 /*
1611  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1612  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1613  * parent group depends on the shares of its child groups.
1614  */
1615 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1616 {
1617         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1618         unsigned long *usd_rq_weight;
1619         struct sched_domain *sd = data;
1620         unsigned long flags;
1621         int i;
1622
1623         if (!tg->se[0])
1624                 return 0;
1625
1626         local_irq_save(flags);
1627         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1628
1629         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1630                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1631                 usd_rq_weight[i] = weight;
1632
1633                 /*
1634                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1635                  * is one of average load so that when a new task gets to
1636                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1637                  */
1638                 if (!weight)
1639                         weight = NICE_0_LOAD;
1640
1641                 rq_weight += weight;
1642                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1643         }
1644
1645         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1646                 shares = tg->shares;
1647
1648         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1649                 shares = tg->shares;
1650
1651         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1652                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1653
1654         local_irq_restore(flags);
1655
1656         return 0;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1661  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1662  * group is a fraction of its parents load.
1663  */
1664 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1665 {
1666         unsigned long load;
1667         long cpu = (long)data;
1668
1669         if (!tg->parent) {
1670                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1671         } else {
1672                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1673                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1674                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1675         }
1676
1677         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1678
1679         return 0;
1680 }
1681
1682 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1683 {
1684         s64 elapsed;
1685         u64 now;
1686
1687         if (root_task_group_empty())
1688                 return;
1689
1690         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1691         elapsed = now - sd->last_update;
1692
1693         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1694                 sd->last_update = now;
1695                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1696         }
1697 }
1698
1699 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1700 {
1701         if (root_task_group_empty())
1702                 return;
1703
1704         spin_unlock(&rq->lock);
1705         update_shares(sd);
1706         spin_lock(&rq->lock);
1707 }
1708
1709 static void update_h_load(long cpu)
1710 {
1711         if (root_task_group_empty())
1712                 return;
1713
1714         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1715 }
1716
1717 #else
1718
1719 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1720 {
1721 }
1722
1723 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1724 {
1725 }
1726
1727 #endif
1728
1729 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1730
1731 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1732
1733 /*
1734  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1735  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1736  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1737  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1738  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1739  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1740  */
1741 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1742         __releases(this_rq->lock)
1743         __acquires(busiest->lock)
1744         __acquires(this_rq->lock)
1745 {
1746         spin_unlock(&this_rq->lock);
1747         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1748
1749         return 1;
1750 }
1751
1752 #else
1753 /*
1754  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1755  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1756  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1757  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1758  * regardless of entry order into the function.
1759  */
1760 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1761         __releases(this_rq->lock)
1762         __acquires(busiest->lock)
1763         __acquires(this_rq->lock)
1764 {
1765         int ret = 0;
1766
1767         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1768                 if (busiest < this_rq) {
1769                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1770                         spin_lock(&busiest->lock);
1771                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1772                         ret = 1;
1773                 } else
1774                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1775         }
1776         return ret;
1777 }
1778
1779 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1780
1781 /*
1782  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1783  */
1784 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1785 {
1786         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1787                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1788                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1789                 BUG_ON(1);
1790         }
1791
1792         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1793 }
1794
1795 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1796         __releases(busiest->lock)
1797 {
1798         spin_unlock(&busiest->lock);
1799         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1800 }
1801 #endif
1802
1803 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1804 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1805 {
1806 #ifdef CONFIG_SMP
1807         cfs_rq->shares = shares;
1808 #endif
1809 }
1810 #endif
1811
1812 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1813
1814 #include "sched_stats.h"
1815 #include "sched_idletask.c"
1816 #include "sched_fair.c"
1817 #include "sched_rt.c"
1818 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1819 # include "sched_debug.c"
1820 #endif
1821
1822 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1823 #define for_each_class(class) \
1824    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1825
1826 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1827 {
1828         rq->nr_running++;
1829 }
1830
1831 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1832 {
1833         rq->nr_running--;
1834 }
1835
1836 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1837 {
1838         if (task_has_rt_policy(p)) {
1839                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1840                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1841                 return;
1842         }
1843
1844         /*
1845          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1846          */
1847         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1848                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1849                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1850                 return;
1851         }
1852
1853         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1854         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1855 }
1856
1857 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1858 {
1859         s64 diff = sample - *avg;
1860         *avg += diff >> 3;
1861 }
1862
1863 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1864 {
1865         if (wakeup)
1866                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1867
1868         sched_info_queued(p);
1869         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1870         p->se.on_rq = 1;
1871 }
1872
1873 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1874 {
1875         if (sleep) {
1876                 if (p->se.last_wakeup) {
1877                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1878                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1879                         p->se.last_wakeup = 0;
1880                 } else {
1881                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1882                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1883                 }
1884         }
1885
1886         sched_info_dequeued(p);
1887         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1888         p->se.on_rq = 0;
1889 }
1890
1891 /*
1892  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1893  */
1894 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1895 {
1896         return p->static_prio;
1897 }
1898
1899 /*
1900  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1901  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1902  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1903  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1904  * estimator recalculates.
1905  */
1906 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1907 {
1908         int prio;
1909
1910         if (task_has_rt_policy(p))
1911                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1912         else
1913                 prio = __normal_prio(p);
1914         return prio;
1915 }
1916
1917 /*
1918  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1919  * taken into account by the scheduler. This value might
1920  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1921  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1922  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1923  */
1924 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1925 {
1926         p->normal_prio = normal_prio(p);
1927         /*
1928          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1929          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1930          * to the normal priority:
1931          */
1932         if (!rt_prio(p->prio))
1933                 return p->normal_prio;
1934         return p->prio;
1935 }
1936
1937 /*
1938  * activate_task - move a task to the runqueue.
1939  */
1940 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1941 {
1942         if (task_contributes_to_load(p))
1943                 rq->nr_uninterruptible--;
1944
1945         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1946         inc_nr_running(rq);
1947 }
1948
1949 /*
1950  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1951  */
1952 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1953 {
1954         if (task_contributes_to_load(p))
1955                 rq->nr_uninterruptible++;
1956
1957         dequeue_task(rq, p, sleep);
1958         dec_nr_running(rq);
1959 }
1960
1961 /**
1962  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1963  * @p: the task in question.
1964  */
1965 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1966 {
1967         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1968 }
1969
1970 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1971 {
1972         set_task_rq(p, cpu);
1973 #ifdef CONFIG_SMP
1974         /*
1975          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1976          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1977          * per-task data have been completed by this moment.
1978          */
1979         smp_wmb();
1980         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1981 #endif
1982 }
1983
1984 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1985                                        const struct sched_class *prev_class,
1986                                        int oldprio, int running)
1987 {
1988         if (prev_class != p->sched_class) {
1989                 if (prev_class->switched_from)
1990                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1991                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1992         } else
1993                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1994 }
1995
1996 /**
1997  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
1998  * @p: thread created by kthread_create().
1999  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
2000  *
2001  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
2002  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
2003  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
2004  *
2005  * Function lives here instead of kthread.c because it messes with
2006  * scheduler internals which require locking.
2007  */
2008 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2009 {
2010         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2011         unsigned long flags;
2012
2013         /* Must have done schedule() in kthread() before we set_task_cpu */
2014         if (!wait_task_inactive(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE)) {
2015                 WARN_ON(1);
2016                 return;
2017         }
2018
2019         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2020         update_rq_clock(rq);
2021         set_task_cpu(p, cpu);
2022         p->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
2023         p->rt.nr_cpus_allowed = 1;
2024         p->flags |= PF_THREAD_BOUND;
2025         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2026 }
2027 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
2028
2029 #ifdef CONFIG_SMP
2030 /*
2031  * Is this task likely cache-hot:
2032  */
2033 static int
2034 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2035 {
2036         s64 delta;
2037
2038         /*
2039          * Buddy candidates are cache hot:
2040          */
2041         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2042                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2043                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2044                 return 1;
2045
2046         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2047                 return 0;
2048
2049         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2050                 return 1;
2051         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2052                 return 0;
2053
2054         delta = now - p->se.exec_start;
2055
2056         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2057 }
2058
2059
2060 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2061 {
2062         int old_cpu = task_cpu(p);
2063         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2064         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2065                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2066         u64 clock_offset;
2067
2068         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2069
2070         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2071
2072 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2073         if (p->se.wait_start)
2074                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2075         if (p->se.sleep_start)
2076                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2077         if (p->se.block_start)
2078                 p->se.block_start -= clock_offset;
2079 #endif
2080         if (old_cpu != new_cpu) {
2081                 p->se.nr_migrations++;
2082 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2083                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2084                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2085 #endif
2086                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2087                                      1, 1, NULL, 0);
2088         }
2089         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2090                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2091
2092         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2093 }
2094
2095 struct migration_req {
2096         struct list_head list;
2097
2098         struct task_struct *task;
2099         int dest_cpu;
2100
2101         struct completion done;
2102 };
2103
2104 /*
2105  * The task's runqueue lock must be held.
2106  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2107  */
2108 static int
2109 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2110 {
2111         struct rq *rq = task_rq(p);
2112
2113         /*
2114          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2115          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2116          */
2117         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2118                 update_rq_clock(rq);
2119                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2120                 return 0;
2121         }
2122
2123         init_completion(&req->done);
2124         req->task = p;
2125         req->dest_cpu = dest_cpu;
2126         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2127
2128         return 1;
2129 }
2130
2131 /*
2132  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2133  *                              context switch.
2134  *
2135  * @p must not be current.
2136  */
2137 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2138 {
2139         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2140         int running;
2141         struct rq *rq;
2142
2143         nvcsw   = p->nvcsw;
2144         nivcsw  = p->nivcsw;
2145         for (;;) {
2146                 /*
2147                  * The runqueue is assigned before the actual context
2148                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2149                  *
2150                  * We could check initially without the lock but it is
2151                  * very likely that we need to take the lock in every
2152                  * iteration.
2153                  */
2154                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2155                 running = task_running(rq, p);
2156                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2157
2158                 if (likely(!running))
2159                         break;
2160                 /*
2161                  * The switch count is incremented before the actual
2162                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2163                  * sure at least one completed.
2164                  */
2165                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2166                         break;
2167                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2168                         break;
2169
2170                 cpu_relax();
2171         }
2172 }
2173
2174 /*
2175  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2176  *
2177  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2178  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2179  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2180  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2181  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2182  * @p has remained unscheduled the whole time.
2183  *
2184  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2185  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2186  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2187  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2188  * waiting to become inactive.
2189  */
2190 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2191 {
2192         unsigned long flags;
2193         int running, on_rq;
2194         unsigned long ncsw;
2195         struct rq *rq;
2196
2197         for (;;) {
2198                 /*
2199                  * We do the initial early heuristics without holding
2200                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2201                  * the runqueue lock when things look like they will
2202                  * work out!
2203                  */
2204                 rq = task_rq(p);
2205
2206                 /*
2207                  * If the task is actively running on another CPU
2208                  * still, just relax and busy-wait without holding
2209                  * any locks.
2210                  *
2211                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2212                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2213                  * But we don't care, since "task_running()" will
2214                  * return false if the runqueue has changed and p
2215                  * is actually now running somewhere else!
2216                  */
2217                 while (task_running(rq, p)) {
2218                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2219                                 return 0;
2220                         cpu_relax();
2221                 }
2222
2223                 /*
2224                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2225                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2226                  * just go back and repeat.
2227                  */
2228                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2229                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2230                 running = task_running(rq, p);
2231                 on_rq = p->se.on_rq;
2232                 ncsw = 0;
2233                 if (!match_state || p->state == match_state)
2234                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2235                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2236
2237                 /*
2238                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2239                  */
2240                 if (unlikely(!ncsw))
2241                         break;
2242
2243                 /*
2244                  * Was it really running after all now that we
2245                  * checked with the proper locks actually held?
2246                  *
2247                  * Oops. Go back and try again..
2248                  */
2249                 if (unlikely(running)) {
2250                         cpu_relax();
2251                         continue;
2252                 }
2253
2254                 /*
2255                  * It's not enough that it's not actively running,
2256                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2257                  * preempted!
2258                  *
2259                  * So if it was still runnable (but just not actively
2260                  * running right now), it's preempted, and we should
2261                  * yield - it could be a while.
2262                  */
2263                 if (unlikely(on_rq)) {
2264                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2265                         continue;
2266                 }
2267
2268                 /*
2269                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2270                  * runnable, which means that it will never become
2271                  * running in the future either. We're all done!
2272                  */
2273                 break;
2274         }
2275
2276         return ncsw;
2277 }
2278
2279 /***
2280  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2281  * @p: the to-be-kicked thread
2282  *
2283  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2284  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2285  *
2286  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2287  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2288  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2289  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2290  * achieved as well.
2291  */
2292 void kick_process(struct task_struct *p)
2293 {
2294         int cpu;
2295
2296         preempt_disable();
2297         cpu = task_cpu(p);
2298         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2299                 smp_send_reschedule(cpu);
2300         preempt_enable();
2301 }
2302 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2303 #endif /* CONFIG_SMP */
2304
2305 /**
2306  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2307  * @p:          the task to evaluate
2308  * @func:       the function to be called
2309  * @info:       the function call argument
2310  *
2311  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2312  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2313  */
2314 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2315                               void (*func) (void *info), void *info)
2316 {
2317         int cpu;
2318
2319         preempt_disable();
2320         cpu = task_cpu(p);
2321         if (task_curr(p))
2322                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2323         preempt_enable();
2324 }
2325
2326 /***
2327  * try_to_wake_up - wake up a thread
2328  * @p: the to-be-woken-up thread
2329  * @state: the mask of task states that can be woken
2330  * @sync: do a synchronous wakeup?
2331  *
2332  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2333  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2334  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2335  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2336  * runnable without the overhead of this.
2337  *
2338  * returns failure only if the task is already active.
2339  */
2340 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2341                           int wake_flags)
2342 {
2343         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2344         unsigned long flags;
2345         struct rq *rq, *orig_rq;
2346
2347         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2348                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2349
2350         this_cpu = get_cpu();
2351
2352         smp_wmb();
2353         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2354         update_rq_clock(rq);
2355         if (!(p->state & state))
2356                 goto out;
2357
2358         if (p->se.on_rq)
2359                 goto out_running;
2360
2361         cpu = task_cpu(p);
2362         orig_cpu = cpu;
2363
2364 #ifdef CONFIG_SMP
2365         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2366                 goto out_activate;
2367
2368         /*
2369          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2370          * we put the task in TASK_WAKING state.
2371          *
2372          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2373          */
2374         if (task_contributes_to_load(p))
2375                 rq->nr_uninterruptible--;
2376         p->state = TASK_WAKING;
2377         task_rq_unlock(rq, &flags);
2378
2379         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2380         if (cpu != orig_cpu) {
2381                 local_irq_save(flags);
2382                 rq = cpu_rq(cpu);
2383                 update_rq_clock(rq);
2384                 set_task_cpu(p, cpu);
2385                 local_irq_restore(flags);
2386         }
2387         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2388
2389         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2390         cpu = task_cpu(p);
2391
2392 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2393         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2394         if (cpu == this_cpu)
2395                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2396         else {
2397                 struct sched_domain *sd;
2398                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2399                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2400                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2401                                 break;
2402                         }
2403                 }
2404         }
2405 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2406
2407 out_activate:
2408 #endif /* CONFIG_SMP */
2409         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2410         if (wake_flags & WF_SYNC)
2411                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2412         if (orig_cpu != cpu)
2413                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2414         if (cpu == this_cpu)
2415                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2416         else
2417                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2418         activate_task(rq, p, 1);
2419         success = 1;
2420
2421         /*
2422          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2423          */
2424         if (!in_interrupt()) {
2425                 struct sched_entity *se = &current->se;
2426                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2427
2428                 if (se->last_wakeup)
2429                         sample -= se->last_wakeup;
2430                 else
2431                         sample -= se->start_runtime;
2432                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2433
2434                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2435         }
2436
2437 out_running:
2438         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2439         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2440
2441         p->state = TASK_RUNNING;
2442 #ifdef CONFIG_SMP
2443         if (p->sched_class->task_wake_up)
2444                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2445
2446         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2447                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2448                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2449
2450                 if (delta > max)
2451                         rq->avg_idle = max;
2452                 else
2453                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2454                 rq->idle_stamp = 0;
2455         }
2456 #endif
2457 out:
2458         task_rq_unlock(rq, &flags);
2459         put_cpu();
2460
2461         return success;
2462 }
2463
2464 /**
2465  * wake_up_process - Wake up a specific process
2466  * @p: The process to be woken up.
2467  *
2468  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2469  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2470  * running.
2471  *
2472  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2473  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2474  */
2475 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2476 {
2477         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2478 }
2479 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2480
2481 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2482 {
2483         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2484 }
2485
2486 /*
2487  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2488  * p is forked by current.
2489  *
2490  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2491  */
2492 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2493 {
2494         p->se.exec_start                = 0;
2495         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2496         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2497         p->se.nr_migrations             = 0;
2498         p->se.last_wakeup               = 0;
2499         p->se.avg_overlap               = 0;
2500         p->se.start_runtime             = 0;
2501         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2502         p->se.avg_running               = 0;
2503
2504 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2505         p->se.wait_start                        = 0;
2506         p->se.wait_max                          = 0;
2507         p->se.wait_count                        = 0;
2508         p->se.wait_sum                          = 0;
2509
2510         p->se.sleep_start                       = 0;
2511         p->se.sleep_max                         = 0;
2512         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2513
2514         p->se.block_start                       = 0;
2515         p->se.block_max                         = 0;
2516         p->se.exec_max                          = 0;
2517         p->se.slice_max                         = 0;
2518
2519         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2520         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2521         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2522         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2523         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2524         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2525
2526         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2527         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2528         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2529         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2530         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2531         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2532         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2533         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2534         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2535
2536 #endif
2537
2538         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2539         p->se.on_rq = 0;
2540         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2541
2542 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2543         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2544 #endif
2545
2546         /*
2547          * We mark the process as running here, but have not actually
2548          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2549          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2550          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2551          */
2552         p->state = TASK_RUNNING;
2553 }
2554
2555 /*
2556  * fork()/clone()-time setup:
2557  */
2558 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2559 {
2560         int cpu = get_cpu();
2561         unsigned long flags;
2562
2563         __sched_fork(p);
2564
2565         /*
2566          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2567          */
2568         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2569                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2570                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2571                         p->normal_prio = p->static_prio;
2572                 }
2573
2574                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2575                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2576                         p->normal_prio = p->static_prio;
2577                         set_load_weight(p);
2578                 }
2579
2580                 /*
2581                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2582                  * fulfilled its duty:
2583                  */
2584                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2585         }
2586
2587         /*
2588          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2589          */
2590         p->prio = current->normal_prio;
2591
2592         if (!rt_prio(p->prio))
2593                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2594
2595 #ifdef CONFIG_SMP
2596         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2597 #endif
2598         local_irq_save(flags);
2599         update_rq_clock(cpu_rq(cpu));
2600         set_task_cpu(p, cpu);
2601         local_irq_restore(flags);
2602
2603 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2604         if (likely(sched_info_on()))
2605                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2606 #endif
2607 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2608         p->oncpu = 0;
2609 #endif
2610 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2611         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2612         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2613 #endif
2614         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2615
2616         put_cpu();
2617 }
2618
2619 /*
2620  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2621  *
2622  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2623  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2624  * on the runqueue and wakes it.
2625  */
2626 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2627 {
2628         unsigned long flags;
2629         struct rq *rq;
2630
2631         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2632         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2633         update_rq_clock(rq);
2634
2635         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2636                 activate_task(rq, p, 0);
2637         } else {
2638                 /*
2639                  * Let the scheduling class do new task startup
2640                  * management (if any):
2641                  */
2642                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2643                 inc_nr_running(rq);
2644         }
2645         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2646         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2647 #ifdef CONFIG_SMP
2648         if (p->sched_class->task_wake_up)
2649                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2650 #endif
2651         task_rq_unlock(rq, &flags);
2652 }
2653
2654 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2655
2656 /**
2657  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2658  * @notifier: notifier struct to register
2659  */
2660 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2661 {
2662         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2663 }
2664 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2665
2666 /**
2667  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2668  * @notifier: notifier struct to unregister
2669  *
2670  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2671  */
2672 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2673 {
2674         hlist_del(&notifier->link);
2675 }
2676 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2677
2678 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2679 {
2680         struct preempt_notifier *notifier;
2681         struct hlist_node *node;
2682
2683         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2684                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2685 }
2686
2687 static void
2688 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2689                                  struct task_struct *next)
2690 {
2691         struct preempt_notifier *notifier;
2692         struct hlist_node *node;
2693
2694         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2695                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2696 }
2697
2698 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2699
2700 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2701 {
2702 }
2703
2704 static void
2705 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2706                                  struct task_struct *next)
2707 {
2708 }
2709
2710 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2711
2712 /**
2713  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2714  * @rq: the runqueue preparing to switch
2715  * @prev: the current task that is being switched out
2716  * @next: the task we are going to switch to.
2717  *
2718  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2719  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2720  * switch.
2721  *
2722  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2723  * hooks.
2724  */
2725 static inline void
2726 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2727                     struct task_struct *next)
2728 {
2729         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2730         prepare_lock_switch(rq, next);
2731         prepare_arch_switch(next);
2732 }
2733
2734 /**
2735  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2736  * @rq: runqueue associated with task-switch
2737  * @prev: the thread we just switched away from.
2738  *
2739  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2740  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2741  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2742  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2743  *
2744  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2745  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2746  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2747  * details.)
2748  */
2749 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2750         __releases(rq->lock)
2751 {
2752         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2753         long prev_state;
2754
2755         rq->prev_mm = NULL;
2756
2757         /*
2758          * A task struct has one reference for the use as "current".
2759          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2760          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2761          * the scheduled task must drop that reference.
2762          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2763          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2764          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2765          * be dropped twice.
2766          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2767          */
2768         prev_state = prev->state;
2769         finish_arch_switch(prev);
2770         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2771         finish_lock_switch(rq, prev);
2772
2773         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2774         if (mm)
2775                 mmdrop(mm);
2776         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2777                 /*
2778                  * Remove function-return probe instances associated with this
2779                  * task and put them back on the free list.
2780                  */
2781                 kprobe_flush_task(prev);
2782                 put_task_struct(prev);
2783         }
2784 }
2785
2786 #ifdef CONFIG_SMP
2787
2788 /* assumes rq->lock is held */
2789 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2790 {
2791         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2792                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2793 }
2794
2795 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2796 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2797 {
2798         if (rq->post_schedule) {
2799                 unsigned long flags;
2800
2801                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2802                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2803                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2804                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2805
2806                 rq->post_schedule = 0;
2807         }
2808 }
2809
2810 #else
2811
2812 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2813 {
2814 }
2815
2816 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2817 {
2818 }
2819
2820 #endif
2821
2822 /**
2823  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2824  * @prev: the thread we just switched away from.
2825  */
2826 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2827         __releases(rq->lock)
2828 {
2829         struct rq *rq = this_rq();
2830
2831         finish_task_switch(rq, prev);
2832
2833         /*
2834          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2835          * task_switch?
2836          */
2837         post_schedule(rq);
2838
2839 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2840         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2841         preempt_enable();
2842 #endif
2843         if (current->set_child_tid)
2844                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2845 }
2846
2847 /*
2848  * context_switch - switch to the new MM and the new
2849  * thread's register state.
2850  */
2851 static inline void
2852 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2853                struct task_struct *next)
2854 {
2855         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2856
2857         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2858         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2859         mm = next->mm;
2860         oldmm = prev->active_mm;
2861         /*
2862          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2863          * combine the page table reload and the switch backend into
2864          * one hypercall.
2865          */
2866         arch_start_context_switch(prev);
2867
2868         if (likely(!mm)) {
2869                 next->active_mm = oldmm;
2870                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2871                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2872         } else
2873                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2874
2875         if (likely(!prev->mm)) {
2876                 prev->active_mm = NULL;
2877                 rq->prev_mm = oldmm;
2878         }
2879         /*
2880          * Since the runqueue lock will be released by the next
2881          * task (which is an invalid locking op but in the case
2882          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2883          * do an early lockdep release here:
2884          */
2885 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2886         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2887 #endif
2888
2889         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2890         switch_to(prev, next, prev);
2891
2892         barrier();
2893         /*
2894          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2895          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2896          * frame will be invalid.
2897          */
2898         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2899 }
2900
2901 /*
2902  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2903  *
2904  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2905  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2906  * number of context switches performed since bootup.
2907  */
2908 unsigned long nr_running(void)
2909 {
2910         unsigned long i, sum = 0;
2911
2912         for_each_online_cpu(i)
2913                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2914
2915         return sum;
2916 }
2917
2918 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2919 {
2920         unsigned long i, sum = 0;
2921
2922         for_each_possible_cpu(i)
2923                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2924
2925         /*
2926          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2927          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2928          */
2929         if (unlikely((long)sum < 0))
2930                 sum = 0;
2931
2932         return sum;
2933 }
2934
2935 unsigned long long nr_context_switches(void)
2936 {
2937         int i;
2938         unsigned long long sum = 0;
2939
2940         for_each_possible_cpu(i)
2941                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2942
2943         return sum;
2944 }
2945
2946 unsigned long nr_iowait(void)
2947 {
2948         unsigned long i, sum = 0;
2949
2950         for_each_possible_cpu(i)
2951                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2952
2953         return sum;
2954 }
2955
2956 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2957 {
2958         struct rq *this = this_rq();
2959         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2960 }
2961
2962 unsigned long this_cpu_load(void)
2963 {
2964         struct rq *this = this_rq();
2965         return this->cpu_load[0];
2966 }
2967
2968
2969 /* Variables and functions for calc_load */
2970 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2971 static unsigned long calc_load_update;
2972 unsigned long avenrun[3];
2973 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2974
2975 /**
2976  * get_avenrun - get the load average array
2977  * @loads:      pointer to dest load array
2978  * @offset:     offset to add
2979  * @shift:      shift count to shift the result left
2980  *
2981  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2982  */
2983 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2984 {
2985         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2986         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2987         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2988 }
2989
2990 static unsigned long
2991 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2992 {
2993         load *= exp;
2994         load += active * (FIXED_1 - exp);
2995         return load >> FSHIFT;
2996 }
2997
2998 /*
2999  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3000  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3001  */
3002 void calc_global_load(void)
3003 {
3004         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3005         long active;
3006
3007         if (time_before(jiffies, upd))
3008                 return;
3009
3010         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3011         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3012
3013         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3014         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3015         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3016
3017         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3018 }
3019
3020 /*
3021  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3022  */
3023 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3024 {
3025         long nr_active, delta;
3026
3027         nr_active = this_rq->nr_running;
3028         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3029
3030         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3031                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3032                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3033                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3034         }
3035 }
3036
3037 /*
3038  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3039  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3040  */
3041 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3042 {
3043         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3044         int i, scale;
3045
3046         this_rq->nr_load_updates++;
3047
3048         /* Update our load: */
3049         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3050                 unsigned long old_load, new_load;
3051
3052                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3053
3054                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3055                 new_load = this_load;
3056                 /*
3057                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3058                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3059                  * example.
3060                  */
3061                 if (new_load > old_load)
3062                         new_load += scale-1;
3063                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3064         }
3065
3066         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3067                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3068                 calc_load_account_active(this_rq);
3069         }
3070 }
3071
3072 #ifdef CONFIG_SMP
3073
3074 /*
3075  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3076  *
3077  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3078  * you need to do so manually before calling.
3079  */
3080 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3081         __acquires(rq1->lock)
3082         __acquires(rq2->lock)
3083 {
3084         BUG_ON(!irqs_disabled());
3085         if (rq1 == rq2) {
3086                 spin_lock(&rq1->lock);
3087                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3088         } else {
3089                 if (rq1 < rq2) {
3090                         spin_lock(&rq1->lock);
3091                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3092                 } else {
3093                         spin_lock(&rq2->lock);
3094                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3095                 }
3096         }
3097         update_rq_clock(rq1);
3098         update_rq_clock(rq2);
3099 }
3100
3101 /*
3102  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3103  *
3104  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3105  * you need to do so manually after calling.
3106  */
3107 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3108         __releases(rq1->lock)
3109         __releases(rq2->lock)
3110 {
3111         spin_unlock(&rq1->lock);
3112         if (rq1 != rq2)
3113                 spin_unlock(&rq2->lock);
3114         else
3115                 __release(rq2->lock);
3116 }
3117
3118 /*
3119  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3120  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3121  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3122  * the cpu_allowed mask is restored.
3123  */
3124 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3125 {
3126         struct migration_req req;
3127         unsigned long flags;
3128         struct rq *rq;
3129
3130         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3131         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3132             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3133                 goto out;
3134
3135         /* force the process onto the specified CPU */
3136         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3137                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3138                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3139
3140                 get_task_struct(mt);
3141                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3142                 wake_up_process(mt);
3143                 put_task_struct(mt);
3144                 wait_for_completion(&req.done);
3145
3146                 return;
3147         }
3148 out:
3149         task_rq_unlock(rq, &flags);
3150 }
3151
3152 /*
3153  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3154  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3155  */
3156 void sched_exec(void)
3157 {
3158         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3159         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3160         put_cpu();
3161         if (new_cpu != this_cpu)
3162                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3163 }
3164
3165 /*
3166  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3167  * Both runqueues must be locked.
3168  */
3169 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3170                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3171 {
3172         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3173         set_task_cpu(p, this_cpu);
3174         activate_task(this_rq, p, 0);
3175         /*
3176          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3177          * to be always true for them.
3178          */
3179         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3180 }
3181
3182 /*
3183  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3184  */
3185 static
3186 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3187                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3188                      int *all_pinned)
3189 {
3190         int tsk_cache_hot = 0;
3191         /*
3192          * We do not migrate tasks that are:
3193          * 1) running (obviously), or
3194          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3195          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3196          */
3197         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3198                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3199                 return 0;
3200         }
3201         *all_pinned = 0;
3202
3203         if (task_running(rq, p)) {
3204                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3205                 return 0;
3206         }
3207
3208         /*
3209          * Aggressive migration if:
3210          * 1) task is cache cold, or
3211          * 2) too many balance attempts have failed.
3212          */
3213
3214         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3215         if (!tsk_cache_hot ||
3216                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3217 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3218                 if (tsk_cache_hot) {
3219                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3220                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3221                 }
3222 #endif
3223                 return 1;
3224         }
3225
3226         if (tsk_cache_hot) {
3227                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3228                 return 0;
3229         }
3230         return 1;
3231 }
3232
3233 static unsigned long
3234 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3235               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3236               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3237               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3238 {
3239         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3240         struct task_struct *p;
3241         long rem_load_move = max_load_move;
3242
3243         if (max_load_move == 0)
3244                 goto out;
3245
3246         pinned = 1;
3247
3248         /*
3249          * Start the load-balancing iterator:
3250          */
3251         p = iterator->start(iterator->arg);
3252 next:
3253         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3254                 goto out;
3255
3256         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3257             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3258                 p = iterator->next(iterator->arg);
3259                 goto next;
3260         }
3261
3262         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3263         pulled++;
3264         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3265
3266 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3267         /*
3268          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3269          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3270          * section.
3271          */
3272         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3273                 goto out;
3274 #endif
3275
3276         /*
3277          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3278          */
3279         if (rem_load_move > 0) {
3280                 if (p->prio < *this_best_prio)
3281                         *this_best_prio = p->prio;
3282                 p = iterator->next(iterator->arg);
3283                 goto next;
3284         }
3285 out:
3286         /*
3287          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3288          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3289          * inside pull_task().
3290          */
3291         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3292
3293         if (all_pinned)
3294                 *all_pinned = pinned;
3295
3296         return max_load_move - rem_load_move;
3297 }
3298
3299 /*
3300  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3301  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3302  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3303  *
3304  * Called with both runqueues locked.
3305  */
3306 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3307                       unsigned long max_load_move,
3308                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3309                       int *all_pinned)
3310 {
3311         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3312         unsigned long total_load_moved = 0;
3313         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3314
3315         do {
3316                 total_load_moved +=
3317                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3318                                 max_load_move - total_load_moved,
3319                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3320                 class = class->next;
3321
3322 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3323                 /*
3324                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3325                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3326                  * the critical section.
3327                  */
3328                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3329                         break;
3330 #endif
3331         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3332
3333         return total_load_moved > 0;
3334 }
3335
3336 static int
3337 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3338                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3339                    struct rq_iterator *iterator)
3340 {
3341         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3342         int pinned = 0;
3343
3344         while (p) {
3345                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3346                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3347                         /*
3348                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3349                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3350                          * stats here rather than inside pull_task().
3351                          */
3352                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3353
3354                         return 1;
3355                 }
3356                 p = iterator->next(iterator->arg);
3357         }
3358
3359         return 0;
3360 }
3361
3362 /*
3363  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3364  * part of active balancing operations within "domain".
3365  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3366  *
3367  * Called with both runqueues locked.
3368  */
3369 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3370                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3371 {
3372         const struct sched_class *class;
3373
3374         for_each_class(class) {
3375                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3376                         return 1;
3377         }
3378
3379         return 0;
3380 }
3381 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3382 /*
3383  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3384  *              during load balancing.
3385  */
3386 struct sd_lb_stats {
3387         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3388         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3389         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3390         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3391         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3392
3393         /** Statistics of this group */
3394         unsigned long this_load;
3395         unsigned long this_load_per_task;
3396         unsigned long this_nr_running;
3397
3398         /* Statistics of the busiest group */
3399         unsigned long max_load;
3400         unsigned long busiest_load_per_task;
3401         unsigned long busiest_nr_running;
3402
3403         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3404 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3405         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3406         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3407         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3408         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3409         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3410         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3411 #endif
3412 };
3413
3414 /*
3415  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3416  */
3417 struct sg_lb_stats {
3418         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3419         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3420         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3421         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3422         unsigned long group_capacity;
3423         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3424 };
3425
3426 /**
3427  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3428  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3429  */
3430 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3431 {
3432         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3433 }
3434
3435 /**
3436  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3437  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3438  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3439  */
3440 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3441                                         enum cpu_idle_type idle)
3442 {
3443         int load_idx;
3444
3445         switch (idle) {
3446         case CPU_NOT_IDLE:
3447                 load_idx = sd->busy_idx;
3448                 break;
3449
3450         case CPU_NEWLY_IDLE:
3451                 load_idx = sd->newidle_idx;
3452                 break;
3453         default:
3454                 load_idx = sd->idle_idx;
3455                 break;
3456         }
3457
3458         return load_idx;
3459 }
3460
3461
3462 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3463 /**
3464  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3465  * the given sched_domain, during load balancing.
3466  *
3467  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3468  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3469  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3470  */
3471 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3472         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3473 {
3474         /*
3475          * Busy processors will not participate in power savings
3476          * balance.
3477          */
3478         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3479                 sds->power_savings_balance = 0;
3480         else {
3481                 sds->power_savings_balance = 1;
3482                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3483                 sds->leader_nr_running = 0;
3484         }
3485 }
3486
3487 /**
3488  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3489  * sched_domain while performing load balancing.
3490  *
3491  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3492  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3493  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3494  *              load balancing ?
3495  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3496  */
3497 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3498         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3499 {
3500
3501         if (!sds->power_savings_balance)
3502                 return;
3503
3504         /*
3505          * If the local group is idle or completely loaded
3506          * no need to do power savings balance at this domain
3507          */
3508         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3509                                 !sds->this_nr_running))
3510                 sds->power_savings_balance = 0;
3511
3512         /*
3513          * If a group is already running at full capacity or idle,
3514          * don't include that group in power savings calculations
3515          */
3516         if (!sds->power_savings_balance ||
3517                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3518                 !sgs->sum_nr_running)
3519                 return;
3520
3521         /*
3522          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3523          * This is the group from where we need to pick up the load
3524          * for saving power
3525          */
3526         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3527             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3528              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3529                 sds->group_min = group;
3530                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3531                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3532                                                 sgs->sum_nr_running;
3533         }
3534
3535         /*
3536          * Calculate the group which is almost near its
3537          * capacity but still has some space to pick up some load
3538          * from other group and save more power
3539          */
3540         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3541                 return;
3542
3543         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3544             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3545              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3546                 sds->group_leader = group;
3547                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3548         }
3549 }
3550
3551 /**
3552  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3553  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3554  *      under consideration.
3555  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3556  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3557  *
3558  * Description:
3559  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3560  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3561  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3562  *
3563  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3564  * Else returns 0.
3565  */
3566 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3567                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3568 {
3569         if (!sds->power_savings_balance)
3570                 return 0;
3571
3572         if (sds->this != sds->group_leader ||
3573                         sds->group_leader == sds->group_min)
3574                 return 0;
3575
3576         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3577         sds->busiest = sds->group_min;
3578
3579         return 1;
3580
3581 }
3582 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3583 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3584         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3585 {
3586         return;
3587 }
3588
3589 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3590         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3591 {
3592         return;
3593 }
3594
3595 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3596                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3597 {
3598         return 0;
3599 }
3600 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3601
3602
3603 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3604 {
3605         return SCHED_LOAD_SCALE;
3606 }
3607
3608 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3609 {
3610         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3611 }
3612
3613 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3614 {
3615         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3616         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3617
3618         smt_gain /= weight;
3619
3620         return smt_gain;
3621 }
3622
3623 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3624 {
3625         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3626 }
3627
3628 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3629 {
3630         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3631         u64 total, available;
3632
3633         sched_avg_update(rq);
3634
3635         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3636         available = total - rq->rt_avg;
3637
3638         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3639                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3640
3641         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3642
3643         return div_u64(available, total);
3644 }
3645
3646 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3647 {
3648         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3649         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3650         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3651
3652         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3653                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3654         else
3655                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3656
3657         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3658
3659         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3660                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3661                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3662                 else
3663                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3664
3665                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3666         }
3667
3668         power *= scale_rt_power(cpu);
3669         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3670
3671         if (!power)
3672                 power = 1;
3673
3674         sdg->cpu_power = power;
3675 }
3676
3677 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3678 {
3679         struct sched_domain *child = sd->child;
3680         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3681         unsigned long power;
3682
3683         if (!child) {
3684                 update_cpu_power(sd, cpu);
3685                 return;
3686         }
3687
3688         power = 0;
3689
3690         group = child->groups;
3691         do {
3692                 power += group->cpu_power;
3693                 group = group->next;
3694         } while (group != child->groups);
3695
3696         sdg->cpu_power = power;
3697 }
3698
3699 /**
3700  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3701  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3702  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3703  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3704  * @idle: Idle status of this_cpu
3705  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3706  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3707  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3708  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3709  * @balance: Should we balance.
3710  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3711  */
3712 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3713                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3714                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3715                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3716                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3717 {
3718         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3719         int i;
3720         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3721         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3722         unsigned long avg_load_per_task;
3723
3724         if (local_group) {
3725                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3726                 if (balance_cpu == this_cpu)
3727                         update_group_power(sd, this_cpu);
3728         }
3729
3730         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3731         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3732         max_cpu_load = 0;
3733         min_cpu_load = ~0UL;
3734
3735         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3736                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3737
3738                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3739                         *sd_idle = 0;
3740
3741                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3742                 if (local_group) {
3743                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3744                                 first_idle_cpu = 1;
3745                                 balance_cpu = i;
3746                         }
3747
3748                         load = target_load(i, load_idx);
3749                 } else {
3750                         load = source_load(i, load_idx);
3751                         if (load > max_cpu_load)
3752                                 max_cpu_load = load;
3753                         if (min_cpu_load > load)
3754                                 min_cpu_load = load;
3755                 }
3756
3757                 sgs->group_load += load;
3758                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3759                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3760
3761                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3762         }
3763
3764         /*
3765          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3766          * is eligible for doing load balancing at this and above
3767          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3768          * to do the newly idle load balance.
3769          */
3770         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3771             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3772                 *balance = 0;
3773                 return;
3774         }
3775
3776         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3777         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3778
3779
3780         /*
3781          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3782          * than the average weight of two tasks.
3783          *
3784          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3785          *      might not be a suitable number - should we keep a
3786          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3787          *      the hierarchy?
3788          */
3789         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3790                 group->cpu_power;
3791
3792         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3793                 sgs->group_imb = 1;
3794
3795         sgs->group_capacity =
3796                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3797 }
3798
3799 /**
3800  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3801  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3802  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3803  * @idle: Idle status of this_cpu
3804  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3805  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3806  * @balance: Should we balance.
3807  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3808  */
3809 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3810                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3811                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3812                         struct sd_lb_stats *sds)
3813 {
3814         struct sched_domain *child = sd->child;
3815         struct sched_group *group = sd->groups;
3816         struct sg_lb_stats sgs;
3817         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3818
3819         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3820                 prefer_sibling = 1;
3821
3822         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3823         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3824
3825         do {
3826                 int local_group;
3827
3828                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3829                                                sched_group_cpus(group));
3830                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3831                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3832                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3833
3834                 if (local_group && balance && !(*balance))
3835                         return;
3836
3837                 sds->total_load += sgs.group_load;
3838                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3839
3840                 /*
3841                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3842                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3843                  * and move all the excess tasks away.
3844                  */
3845                 if (prefer_sibling)
3846                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3847
3848                 if (local_group) {
3849                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3850                         sds->this = group;
3851                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3852                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3853                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3854                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3855                                 sgs.group_imb)) {
3856                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3857                         sds->busiest = group;
3858                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3859                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3860                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3861                 }
3862
3863                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3864                 group = group->next;
3865         } while (group != sd->groups);
3866 }
3867
3868 /**
3869  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3870  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3871  *                      load balancing.
3872  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3873  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3874  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3875  */
3876 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3877                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3878 {
3879         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3880         unsigned int imbn = 2;
3881
3882         if (sds->this_nr_running) {
3883                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3884                 if (sds->busiest_load_per_task >
3885                                 sds->this_load_per_task)
3886                         imbn = 1;
3887         } else
3888                 sds->this_load_per_task =
3889                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3890
3891         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3892                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3893                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3894                 return;
3895         }
3896
3897         /*
3898          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3899          * however we may be able to increase total CPU power used by
3900          * moving them.
3901          */
3902
3903         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3904                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3905         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3906                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3907         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3908
3909         /* Amount of load we'd subtract */
3910         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3911                 sds->busiest->cpu_power;
3912         if (sds->max_load > tmp)
3913                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3914                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3915
3916         /* Amount of load we'd add */
3917         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3918                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3919                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3920                         sds->this->cpu_power;
3921         else
3922                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3923                         sds->this->cpu_power;
3924         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3925                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3926         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3927
3928         /* Move if we gain throughput */
3929         if (pwr_move > pwr_now)
3930                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3931 }
3932
3933 /**
3934  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3935  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3936  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3937  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3938  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3939  */
3940 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3941                 unsigned long *imbalance)
3942 {
3943         unsigned long max_pull;
3944         /*
3945          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3946          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3947          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3948          */
3949         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3950                 *imbalance = 0;
3951                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3952         }
3953
3954         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3955         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3956                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3957
3958         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3959         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3960                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3961                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3962
3963         /*
3964          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3965          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3966          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3967          * moved
3968          */
3969         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3970                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3971
3972 }
3973 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3974
3975 /**
3976  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3977  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3978  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3979  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3980  * such a group exists.
3981  *
3982  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3983  * to restore balance.
3984  *
3985  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3986  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3987  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3988  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3989  * @idle: The idle status of this_cpu.
3990  * @sd_idle: The idleness of sd
3991  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3992  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3993  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3994  *
3995  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3996  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3997  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3998  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3999  */
4000 static struct sched_group *
4001 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4002                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4003                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4004 {
4005         struct sd_lb_stats sds;
4006
4007         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4008
4009         /*
4010          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4011          * this level.
4012          */
4013         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4014                                         balance, &sds);
4015
4016         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4017         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4018          *    at this level.
4019          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4020          * 3) This group is the busiest group.
4021          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4022          *    sched_domain.
4023          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4024          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4025          */
4026         if (balance && !(*balance))
4027                 goto ret;
4028
4029         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4030                 goto out_balanced;
4031
4032         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4033                 goto out_balanced;
4034
4035         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4036
4037         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4038                 goto out_balanced;
4039
4040         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4041                 goto out_balanced;
4042
4043         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4044         if (sds.group_imb)
4045                 sds.busiest_load_per_task =
4046                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4047
4048         /*
4049          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4050          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4051          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4052          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4053          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4054          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4055          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4056          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4057          * appear as very large values with unsigned longs.
4058          */
4059         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4060                 goto out_balanced;
4061
4062         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4063         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4064         return sds.busiest;
4065
4066 out_balanced:
4067         /*
4068          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4069          * to save power.
4070          */
4071         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4072                 return sds.busiest;
4073 ret:
4074         *imbalance = 0;
4075         return NULL;
4076 }
4077
4078 /*
4079  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4080  */
4081 static struct rq *
4082 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4083                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4084 {
4085         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4086         unsigned long max_load = 0;
4087         int i;
4088
4089         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4090                 unsigned long power = power_of(i);
4091                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4092                 unsigned long wl;
4093
4094                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4095                         continue;
4096
4097                 rq = cpu_rq(i);
4098                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4099                 wl /= power;
4100
4101                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4102                         continue;
4103
4104                 if (wl > max_load) {
4105                         max_load = wl;
4106                         busiest = rq;
4107                 }
4108         }
4109
4110         return busiest;
4111 }
4112
4113 /*
4114  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4115  * so long as it is large enough.
4116  */
4117 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4118
4119 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4120 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4121
4122 /*
4123  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4124  * tasks if there is an imbalance.
4125  */
4126 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4127                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4128                         int *balance)
4129 {
4130         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4131         struct sched_group *group;
4132         unsigned long imbalance;
4133         struct rq *busiest;
4134         unsigned long flags;
4135         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4136
4137         cpumask_copy(cpus, cpu_online_mask);
4138
4139         /*
4140          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4141          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4142          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4143          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4144          */
4145         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4146             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4147                 sd_idle = 1;
4148
4149         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4150
4151 redo:
4152         update_shares(sd);
4153         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4154                                    cpus, balance);
4155
4156         if (*balance == 0)
4157                 goto out_balanced;
4158
4159         if (!group) {
4160                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4161                 goto out_balanced;
4162         }
4163
4164         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4165         if (!busiest) {
4166                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4167                 goto out_balanced;
4168         }
4169
4170         BUG_ON(busiest == this_rq);
4171
4172         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4173
4174         ld_moved = 0;
4175         if (busiest->nr_running > 1) {
4176                 /*
4177                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4178                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4179                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4180                  * correctly treated as an imbalance.
4181                  */
4182                 local_irq_save(flags);
4183                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4184                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4185                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4186                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4187                 local_irq_restore(flags);
4188
4189                 /*
4190                  * some other cpu did the load balance for us.
4191                  */
4192                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4193                         resched_cpu(this_cpu);
4194
4195                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4196                 if (unlikely(all_pinned)) {
4197                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4198                         if (!cpumask_empty(cpus))
4199                                 goto redo;
4200                         goto out_balanced;
4201                 }
4202         }
4203
4204         if (!ld_moved) {
4205                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4206                 sd->nr_balance_failed++;
4207
4208                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4209
4210                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4211
4212                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4213                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4214                          */
4215                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4216                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4217                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4218                                 all_pinned = 1;
4219                                 goto out_one_pinned;
4220                         }
4221
4222                         if (!busiest->active_balance) {
4223                                 busiest->active_balance = 1;
4224                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4225                                 active_balance = 1;
4226                         }
4227                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4228                         if (active_balance)
4229                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4230
4231                         /*
4232                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4233                          * counter.
4234                          */
4235                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4236                 }
4237         } else
4238                 sd->nr_balance_failed = 0;
4239
4240         if (likely(!active_balance)) {
4241                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4242                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4243         } else {
4244                 /*
4245                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4246                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4247                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4248                  * move_tasks).
4249                  */
4250                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4251                         sd->balance_interval *= 2;
4252         }
4253
4254         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4255             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4256                 ld_moved = -1;
4257
4258         goto out;
4259
4260 out_balanced:
4261         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4262
4263         sd->nr_balance_failed = 0;
4264
4265 out_one_pinned:
4266         /* tune up the balancing interval */
4267         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4268                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4269                 sd->balance_interval *= 2;
4270
4271         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4272             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4273                 ld_moved = -1;
4274         else
4275                 ld_moved = 0;
4276 out:
4277         if (ld_moved)
4278                 update_shares(sd);
4279         return ld_moved;
4280 }
4281
4282 /*
4283  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4284  * tasks if there is an imbalance.
4285  *
4286  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4287  * this_rq is locked.
4288  */
4289 static int
4290 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4291 {
4292         struct sched_group *group;
4293         struct rq *busiest = NULL;
4294         unsigned long imbalance;
4295         int ld_moved = 0;
4296         int sd_idle = 0;
4297         int all_pinned = 0;
4298         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4299
4300         cpumask_copy(cpus, cpu_online_mask);
4301
4302         /*
4303          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4304          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4305          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4306          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4307          */
4308         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4309             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4310                 sd_idle = 1;
4311
4312         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4313 redo:
4314         update_shares_locked(this_rq, sd);
4315         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4316                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4317         if (!group) {
4318                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4319                 goto out_balanced;
4320         }
4321
4322         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4323         if (!busiest) {
4324                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4325                 goto out_balanced;
4326         }
4327
4328         BUG_ON(busiest == this_rq);
4329
4330         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4331
4332         ld_moved = 0;
4333         if (busiest->nr_running > 1) {
4334                 /* Attempt to move tasks */
4335                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4336                 /* this_rq->clock is already updated */
4337                 update_rq_clock(busiest);
4338                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4339                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4340                                         &all_pinned);
4341                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4342
4343                 if (unlikely(all_pinned)) {
4344                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4345                         if (!cpumask_empty(cpus))
4346                                 goto redo;
4347                 }
4348         }
4349
4350         if (!ld_moved) {
4351                 int active_balance = 0;
4352
4353                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4354                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4355                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4356                         return -1;
4357
4358                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4359                         return -1;
4360
4361                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4362                         return -1;
4363
4364                 /*
4365                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4366                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4367                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4368                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4369                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4370                  *
4371                  * The package power saving logic comes from
4372                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4373                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4374                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4375                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4376                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4377                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4378                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4379                  *
4380                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4381                  * will be more than one task in the source run queue and
4382                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4383                  * active balance code will not be triggered.
4384                  */
4385
4386                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4387                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4388
4389                 /*
4390                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4391                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4392                  */
4393                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4394                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4395                         all_pinned = 1;
4396                         return ld_moved;
4397                 }
4398
4399                 if (!busiest->active_balance) {
4400                         busiest->active_balance = 1;
4401                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4402                         active_balance = 1;
4403                 }
4404
4405                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4406                 /*
4407                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4408                  */
4409                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4410                 if (active_balance)
4411                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4412                 spin_lock(&this_rq->lock);
4413
4414         } else
4415                 sd->nr_balance_failed = 0;
4416
4417         update_shares_locked(this_rq, sd);
4418         return ld_moved;
4419
4420 out_balanced:
4421         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4422         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4423             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4424                 return -1;
4425         sd->nr_balance_failed = 0;
4426
4427         return 0;
4428 }
4429
4430 /*
4431  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4432  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4433  */
4434 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4435 {
4436         struct sched_domain *sd;
4437         int pulled_task = 0;
4438         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4439
4440         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4441
4442         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4443                 return;
4444
4445         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4446                 unsigned long interval;
4447
4448                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4449                         continue;
4450
4451                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4452                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4453                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4454                                                            sd);
4455
4456                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4457                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4458                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4459                 if (pulled_task) {
4460                         this_rq->idle_stamp = 0;
4461                         break;
4462                 }
4463         }
4464         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4465                 /*
4466                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4467                  * a busy processor. So reset next_balance.
4468                  */
4469                 this_rq->next_balance = next_balance;
4470         }
4471 }
4472
4473 /*
4474  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4475  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4476  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4477  * logical imbalances.
4478  *
4479  * Called with busiest_rq locked.
4480  */
4481 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4482 {
4483         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4484         struct sched_domain *sd;
4485         struct rq *target_rq;
4486
4487         /* Is there any task to move? */
4488         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4489                 return;
4490
4491         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4492
4493         /*
4494          * This condition is "impossible", if it occurs
4495          * we need to fix it. Originally reported by
4496          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4497          */
4498         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4499
4500         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4501         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4502         update_rq_clock(busiest_rq);
4503         update_rq_clock(target_rq);
4504
4505         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4506         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4507                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4508                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4509                                 break;
4510         }
4511
4512         if (likely(sd)) {
4513                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4514
4515                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4516                                   sd, CPU_IDLE))
4517                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4518                 else
4519                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4520         }
4521         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4522 }
4523
4524 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4525 static struct {
4526         atomic_t load_balancer;
4527         cpumask_var_t cpu_mask;
4528         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4529 } nohz ____cacheline_aligned = {
4530         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4531 };
4532
4533 int get_nohz_load_balancer(void)
4534 {
4535         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4536 }
4537
4538 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4539 /**
4540  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4541  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4542  *              be returned.
4543  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4544  *              for the given cpu.
4545  *
4546  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4547  */
4548 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4549 {
4550         struct sched_domain *sd;
4551
4552         for_each_domain(cpu, sd)
4553                 if (sd && (sd->flags & flag))
4554                         break;
4555
4556         return sd;
4557 }
4558
4559 /**
4560  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4561  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4562  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4563  *              for cpu.
4564  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4565  *
4566  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4567  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4568  */
4569 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4570         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4571                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4572
4573 /**
4574  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4575  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4576  *
4577  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4578  *
4579  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4580  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4581  * sched_group is semi-idle or not.
4582  */
4583 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4584 {
4585         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4586                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4587
4588         /*
4589          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4590          * and atleast one idle cpu.
4591          */
4592         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4593                 return 0;
4594
4595         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4596                 return 0;
4597
4598         return 1;
4599 }
4600 /**
4601  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4602  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4603  *
4604  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4605  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4606  *
4607  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4608  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4609  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4610  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4611  */
4612 static int find_new_ilb(int cpu)
4613 {
4614         struct sched_domain *sd;
4615         struct sched_group *ilb_group;
4616
4617         /*
4618          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4619          * when power-aware load balancing is enabled
4620          */
4621         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4622                 goto out_done;
4623
4624         /*
4625          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4626          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4627          */
4628         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4629                 goto out_done;
4630
4631         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4632                 ilb_group = sd->groups;
4633
4634                 do {
4635                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4636                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4637
4638                         ilb_group = ilb_group->next;
4639
4640                 } while (ilb_group != sd->groups);
4641         }
4642
4643 out_done:
4644         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4645 }
4646 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4647 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4648 {
4649         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4650 }
4651 #endif
4652
4653 /*
4654  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4655  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4656  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4657  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4658  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4659  * arrives...
4660  *
4661  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4662  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4663  * nohz.cpu_mask..
4664  *
4665  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4666  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4667  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4668  * there is no need for ilb owner.
4669  *
4670  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4671  * next busy scheduler_tick()
4672  */
4673 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4674 {
4675         int cpu = smp_processor_id();
4676
4677         if (stop_tick) {
4678                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4679
4680                 if (!cpu_active(cpu)) {
4681                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4682                                 return 0;
4683
4684                         /*
4685                          * If we are going offline and still the leader,
4686                          * give up!
4687                          */
4688                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4689                                 BUG();
4690
4691                         return 0;
4692                 }
4693
4694                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4695
4696                 /* time for ilb owner also to sleep */
4697                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4698                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4699                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4700                         return 0;
4701                 }
4702
4703                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4704                         /* make me the ilb owner */
4705                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4706                                 return 1;
4707                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4708                         int new_ilb;
4709
4710                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4711                                                 sched_mc_power_savings))
4712                                 return 1;
4713                         /*
4714                          * Check to see if there is a more power-efficient
4715                          * ilb.
4716                          */
4717                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4718                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4719                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4720                                 resched_cpu(new_ilb);
4721                                 return 0;
4722                         }
4723                         return 1;
4724                 }
4725         } else {
4726                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4727                         return 0;
4728
4729                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4730
4731                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4732                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4733                                 BUG();
4734         }
4735         return 0;
4736 }
4737 #endif
4738
4739 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4740
4741 /*
4742  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4743  * and initiates a balancing operation if so.
4744  *
4745  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4746  */
4747 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4748 {
4749         int balance = 1;
4750         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4751         unsigned long interval;
4752         struct sched_domain *sd;
4753         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4754         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4755         int update_next_balance = 0;
4756         int need_serialize;
4757
4758         for_each_domain(cpu, sd) {
4759                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4760                         continue;
4761
4762                 interval = sd->balance_interval;
4763                 if (idle != CPU_IDLE)
4764                         interval *= sd->busy_factor;
4765
4766                 /* scale ms to jiffies */
4767                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4768                 if (unlikely(!interval))
4769                         interval = 1;
4770                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4771                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4772
4773                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4774
4775                 if (need_serialize) {
4776                         if (!spin_trylock(&balancing))
4777                                 goto out;
4778                 }
4779
4780                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4781                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4782                                 /*
4783                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4784                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4785                                  * not idle.
4786                                  */
4787                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4788                         }
4789                         sd->last_balance = jiffies;
4790                 }
4791                 if (need_serialize)
4792                         spin_unlock(&balancing);
4793 out:
4794                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4795                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4796                         update_next_balance = 1;
4797                 }
4798
4799                 /*
4800                  * Stop the load balance at this level. There is another
4801                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4802                  * actively.
4803                  */
4804                 if (!balance)
4805                         break;
4806         }
4807
4808         /*
4809          * next_balance will be updated only when there is a need.
4810          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4811          * updated.
4812          */
4813         if (likely(update_next_balance))
4814                 rq->next_balance = next_balance;
4815 }
4816
4817 /*
4818  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4819  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4820  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4821  */
4822 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4823 {
4824         int this_cpu = smp_processor_id();
4825         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4826         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4827                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4828
4829         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4830
4831 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4832         /*
4833          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4834          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4835          * stopped.
4836          */
4837         if (this_rq->idle_at_tick &&
4838             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4839                 struct rq *rq;
4840                 int balance_cpu;
4841
4842                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4843                         if (balance_cpu == this_cpu)
4844                                 continue;
4845
4846                         /*
4847                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4848                          * work being done for other cpus. Next load
4849                          * balancing owner will pick it up.
4850                          */
4851                         if (need_resched())
4852                                 break;
4853
4854                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4855
4856                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4857                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4858                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4859                 }
4860         }
4861 #endif
4862 }
4863
4864 static inline int on_null_domain(int cpu)
4865 {
4866         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4867 }
4868
4869 /*
4870  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4871  *
4872  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4873  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4874  * if the whole system is idle.
4875  */
4876 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4877 {
4878 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4879         /*
4880          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4881          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4882          * load balancer.
4883          */
4884         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4885                 rq->in_nohz_recently = 0;
4886
4887                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4888                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4889                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4890                 }
4891
4892                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4893                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4894
4895                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4896                                 resched_cpu(ilb);
4897                 }
4898         }
4899
4900         /*
4901          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4902          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4903          */
4904         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4905             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4906                 resched_cpu(cpu);
4907                 return;
4908         }
4909
4910         /*
4911          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4912          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4913          */
4914         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4915             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4916                 return;
4917 #endif
4918         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4919         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4920             likely(!on_null_domain(cpu)))
4921                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4922 }
4923
4924 #else   /* CONFIG_SMP */
4925
4926 /*
4927  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4928  */
4929 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4930 {
4931 }
4932
4933 #endif
4934
4935 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4936
4937 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4938
4939 /*
4940  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4941  * @p in case that task is currently running.
4942  *
4943  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4944  */
4945 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4946 {
4947         u64 ns = 0;
4948
4949         if (task_current(rq, p)) {
4950                 update_rq_clock(rq);
4951                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4952                 if ((s64)ns < 0)
4953                         ns = 0;
4954         }
4955
4956         return ns;
4957 }
4958
4959 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4960 {
4961         unsigned long flags;
4962         struct rq *rq;
4963         u64 ns = 0;
4964
4965         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4966         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4967         task_rq_unlock(rq, &flags);
4968
4969         return ns;
4970 }
4971
4972 /*
4973  * Return accounted runtime for the task.
4974  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4975  * pending runtime that have not been accounted yet.
4976  */
4977 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4978 {
4979         unsigned long flags;
4980         struct rq *rq;
4981         u64 ns = 0;
4982
4983         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4984         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4985         task_rq_unlock(rq, &flags);
4986
4987         return ns;
4988 }
4989
4990 /*
4991  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4992  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4993  * pending runtime that have not been accounted yet.
4994  *
4995  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4996  * so the return value not includes other pending runtime that other
4997  * running tasks might have.
4998  */
4999 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5000 {
5001         struct task_cputime totals;
5002         unsigned long flags;
5003         struct rq *rq;
5004         u64 ns;
5005
5006         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5007         thread_group_cputime(p, &totals);
5008         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5009         task_rq_unlock(rq, &flags);
5010
5011         return ns;
5012 }
5013
5014 /*
5015  * Account user cpu time to a process.
5016  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5017  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5018  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5019  */
5020 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5021                        cputime_t cputime_scaled)
5022 {
5023         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5024         cputime64_t tmp;
5025
5026         /* Add user time to process. */
5027         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5028         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5029         account_group_user_time(p, cputime);
5030
5031         /* Add user time to cpustat. */
5032         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5033         if (TASK_NICE(p) > 0)
5034                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5035         else
5036                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5037
5038         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5039         /* Account for user time used */
5040         acct_update_integrals(p);
5041 }
5042
5043 /*
5044  * Account guest cpu time to a process.
5045  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5046  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5047  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5048  */
5049 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5050                                cputime_t cputime_scaled)
5051 {
5052         cputime64_t tmp;
5053         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5054
5055         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5056
5057         /* Add guest time to process. */
5058         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5059         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5060         account_group_user_time(p, cputime);
5061         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5062
5063         /* Add guest time to cpustat. */
5064         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5065                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5066                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5067         } else {
5068                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5069                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5070         }
5071 }
5072
5073 /*
5074  * Account system cpu time to a process.
5075  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5076  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5077  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5078  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5079  */
5080 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5081                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5082 {
5083         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5084         cputime64_t tmp;
5085
5086         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5087                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5088                 return;
5089         }
5090
5091         /* Add system time to process. */
5092         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5093         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5094         account_group_system_time(p, cputime);
5095
5096         /* Add system time to cpustat. */
5097         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5098         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5099                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5100         else if (softirq_count())
5101                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5102         else
5103                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5104
5105         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5106
5107         /* Account for system time used */
5108         acct_update_integrals(p);
5109 }
5110
5111 /*
5112  * Account for involuntary wait time.
5113  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5114  */
5115 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5116 {
5117         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5118         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5119
5120         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5121 }
5122
5123 /*
5124  * Account for idle time.
5125  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5126  */
5127 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5128 {
5129         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5130         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5131         struct rq *rq = this_rq();
5132
5133         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5134                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5135         else
5136                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5137 }
5138
5139 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5140
5141 /*
5142  * Account a single tick of cpu time.
5143  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5144  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5145  */
5146 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5147 {
5148         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5149         struct rq *rq = this_rq();
5150
5151         if (user_tick)
5152                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5153         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5154                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5155                                     one_jiffy_scaled);
5156         else
5157                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5158 }
5159
5160 /*
5161  * Account multiple ticks of steal time.
5162  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5163  * @ticks: number of stolen ticks
5164  */
5165 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5166 {
5167         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5168 }
5169
5170 /*
5171  * Account multiple ticks of idle time.
5172  * @ticks: number of stolen ticks
5173  */
5174 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5175 {
5176         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5177 }
5178
5179 #endif
5180
5181 /*
5182  * Use precise platform statistics if available:
5183  */
5184 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5185 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5186 {
5187         *ut = p->utime;
5188         *st = p->stime;
5189 }
5190 #else
5191
5192 #ifndef nsecs_to_cputime
5193 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5194 #endif
5195
5196 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5197 {
5198         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5199
5200         /*
5201          * Use CFS's precise accounting:
5202          */
5203         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5204
5205         if (total) {
5206                 u64 temp;
5207
5208                 temp = (u64)(rtime * utime);
5209                 do_div(temp, total);
5210                 utime = (cputime_t)temp;
5211         } else
5212                 utime = rtime;
5213
5214         /*
5215          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5216          */
5217         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5218         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5219
5220         *ut = p->prev_utime;
5221         *st = p->prev_stime;
5222 }
5223 #endif
5224
5225 /*
5226  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5227  * We call it with interrupts disabled.
5228  *
5229  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5230  * timeslices.
5231  */
5232 void scheduler_tick(void)
5233 {
5234         int cpu = smp_processor_id();
5235         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5236         struct task_struct *curr = rq->curr;
5237
5238         sched_clock_tick();
5239
5240         spin_lock(&rq->lock);
5241         update_rq_clock(rq);
5242         update_cpu_load(rq);
5243         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5244         spin_unlock(&rq->lock);
5245
5246         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5247
5248 #ifdef CONFIG_SMP
5249         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5250         trigger_load_balance(rq, cpu);
5251 #endif
5252 }
5253
5254 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5255 {
5256         if (in_lock_functions(addr)) {
5257                 addr = CALLER_ADDR2;
5258                 if (in_lock_functions(addr))
5259                         addr = CALLER_ADDR3;
5260         }
5261         return addr;
5262 }
5263
5264 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5265                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5266
5267 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5268 {
5269 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5270         /*
5271          * Underflow?
5272          */
5273         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5274                 return;
5275 #endif
5276         preempt_count() += val;
5277 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5278         /*
5279          * Spinlock count overflowing soon?
5280          */
5281         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5282                                 PREEMPT_MASK - 10);
5283 #endif
5284         if (preempt_count() == val)
5285                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5286 }
5287 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5288
5289 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5290 {
5291 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5292         /*
5293          * Underflow?
5294          */
5295         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5296                 return;
5297         /*
5298          * Is the spinlock portion underflowing?
5299          */
5300         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5301                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5302                 return;
5303 #endif
5304
5305         if (preempt_count() == val)
5306                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5307         preempt_count() -= val;
5308 }
5309 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5310
5311 #endif
5312
5313 /*
5314  * Print scheduling while atomic bug:
5315  */
5316 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5317 {
5318         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5319
5320         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5321                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5322
5323         debug_show_held_locks(prev);
5324         print_modules();
5325         if (irqs_disabled())
5326                 print_irqtrace_events(prev);
5327
5328         if (regs)
5329                 show_regs(regs);
5330         else
5331                 dump_stack();
5332 }
5333
5334 /*
5335  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5336  */
5337 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5338 {
5339         /*
5340          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5341          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5342          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5343          */
5344         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5345                 __schedule_bug(prev);
5346
5347         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5348
5349         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5350 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5351         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5352                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5353                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5354         }
5355 #endif
5356 }
5357
5358 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5359 {
5360         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5361
5362         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5363
5364         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5365                 /*
5366                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5367                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5368                  * the avg_overlap on preemption.
5369                  *
5370                  * We use the average preemption runtime because that
5371                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5372                  * build up.
5373                  */
5374                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5375                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5376         } else {
5377                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5378         }
5379         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5380 }
5381
5382 /*
5383  * Pick up the highest-prio task:
5384  */
5385 static inline struct task_struct *
5386 pick_next_task(struct rq *rq)
5387 {
5388         const struct sched_class *class;
5389         struct task_struct *p;
5390
5391         /*
5392          * Optimization: we know that if all tasks are in
5393          * the fair class we can call that function directly:
5394          */
5395         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5396                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5397                 if (likely(p))
5398                         return p;
5399         }
5400
5401         class = sched_class_highest;
5402         for ( ; ; ) {
5403                 p = class->pick_next_task(rq);
5404                 if (p)
5405                         return p;
5406                 /*
5407                  * Will never be NULL as the idle class always
5408                  * returns a non-NULL p:
5409                  */
5410                 class = class->next;
5411         }
5412 }
5413
5414 /*
5415  * schedule() is the main scheduler function.
5416  */
5417 asmlinkage void __sched schedule(void)
5418 {
5419         struct task_struct *prev, *next;
5420         unsigned long *switch_count;
5421         struct rq *rq;
5422         int cpu;
5423
5424 need_resched:
5425         preempt_disable();
5426         cpu = smp_processor_id();
5427         rq = cpu_rq(cpu);
5428         rcu_sched_qs(cpu);
5429         prev = rq->curr;
5430         switch_count = &prev->nivcsw;
5431
5432         release_kernel_lock(prev);
5433 need_resched_nonpreemptible:
5434
5435         schedule_debug(prev);
5436
5437         if (sched_feat(HRTICK))
5438                 hrtick_clear(rq);
5439
5440         spin_lock_irq(&rq->lock);
5441         update_rq_clock(rq);
5442         clear_tsk_need_resched(prev);
5443
5444         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5445                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5446                         prev->state = TASK_RUNNING;
5447                 else
5448                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5449                 switch_count = &prev->nvcsw;
5450         }
5451
5452         pre_schedule(rq, prev);
5453
5454         if (unlikely(!rq->nr_running))
5455                 idle_balance(cpu, rq);
5456
5457         put_prev_task(rq, prev);
5458         next = pick_next_task(rq);
5459
5460         if (likely(prev != next)) {
5461                 sched_info_switch(prev, next);
5462                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5463
5464                 rq->nr_switches++;
5465                 rq->curr = next;
5466                 ++*switch_count;
5467
5468                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5469                 /*
5470                  * the context switch might have flipped the stack from under
5471                  * us, hence refresh the local variables.
5472                  */
5473                 cpu = smp_processor_id();
5474                 rq = cpu_rq(cpu);
5475         } else
5476                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5477
5478         post_schedule(rq);
5479
5480         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5481                 goto need_resched_nonpreemptible;
5482
5483         preempt_enable_no_resched();
5484         if (need_resched())
5485                 goto need_resched;
5486 }
5487 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5488
5489 #ifdef CONFIG_SMP
5490 /*
5491  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5492  * access and not reliable.
5493  */
5494 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5495 {
5496         unsigned int cpu;
5497         struct rq *rq;
5498
5499         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5500                 return 0;
5501
5502 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5503         /*
5504          * Need to access the cpu field knowing that
5505          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5506          * the mutex owner just released it and exited.
5507          */
5508         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5509                 goto out;
5510 #else
5511         cpu = owner->cpu;
5512 #endif
5513
5514         /*
5515          * Even if the access succeeded (likely case),
5516          * the cpu field may no longer be valid.
5517          */
5518         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5519                 goto out;
5520
5521         /*
5522          * We need to validate that we can do a
5523          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5524          */
5525         if (!cpu_online(cpu))
5526                 goto out;
5527
5528         rq = cpu_rq(cpu);
5529
5530         for (;;) {
5531                 /*
5532                  * Owner changed, break to re-assess state.
5533                  */
5534                 if (lock->owner != owner)
5535                         break;
5536
5537                 /*
5538                  * Is that owner really running on that cpu?
5539                  */
5540                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5541                         return 0;
5542
5543                 cpu_relax();
5544         }
5545 out:
5546         return 1;
5547 }
5548 #endif
5549
5550 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5551 /*
5552  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5553  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5554  * occur there and call schedule directly.
5555  */
5556 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5557 {
5558         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5559
5560         /*
5561          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5562          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5563          */
5564         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5565                 return;
5566
5567         do {
5568                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5569                 schedule();
5570                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5571
5572                 /*
5573                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5574                  * between schedule and now.
5575                  */
5576                 barrier();
5577         } while (need_resched());
5578 }
5579 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5580
5581 /*
5582  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5583  * off of irq context.
5584  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5585  * protect us against recursive calling from irq.
5586  */
5587 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5588 {
5589         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5590
5591         /* Catch callers which need to be fixed */
5592         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5593
5594         do {
5595                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5596                 local_irq_enable();
5597                 schedule();
5598                 local_irq_disable();
5599                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5600
5601                 /*
5602                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5603                  * between schedule and now.
5604                  */
5605                 barrier();
5606         } while (need_resched());
5607 }
5608
5609 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5610
5611 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5612                           void *key)
5613 {
5614         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5615 }
5616 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5617
5618 /*
5619  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5620  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5621  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5622  *
5623  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5624  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5625  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5626  */
5627 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5628                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5629 {
5630         wait_queue_t *curr, *next;
5631
5632         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5633                 unsigned flags = curr->flags;
5634
5635                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5636                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5637                         break;
5638         }
5639 }
5640
5641 /**
5642  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5643  * @q: the waitqueue
5644  * @mode: which threads
5645  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5646  * @key: is directly passed to the wakeup function
5647  *
5648  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5649  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5650  */
5651 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5652                         int nr_exclusive, void *key)
5653 {
5654         unsigned long flags;
5655
5656         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5657         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5658         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5659 }
5660 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5661
5662 /*
5663  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5664  */
5665 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5666 {
5667         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5668 }
5669
5670 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5671 {
5672         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5673 }
5674
5675 /**
5676  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5677  * @q: the waitqueue
5678  * @mode: which threads
5679  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5680  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5681  *
5682  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5683  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5684  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5685  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5686  *
5687  * On UP it can prevent extra preemption.
5688  *
5689  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5690  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5691  */
5692 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5693                         int nr_exclusive, void *key)
5694 {
5695         unsigned long flags;
5696         int wake_flags = WF_SYNC;
5697
5698         if (unlikely(!q))
5699                 return;
5700
5701         if (unlikely(!nr_exclusive))
5702                 wake_flags = 0;
5703
5704         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5705         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5706         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5707 }
5708 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5709
5710 /*
5711  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5712  */
5713 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5714 {
5715         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5716 }
5717 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5718
5719 /**
5720  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5721  * @x:  holds the state of this particular completion
5722  *
5723  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5724  * awakened in the same order in which they were queued.
5725  *
5726  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5727  *
5728  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5729  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5730  */
5731 void complete(struct completion *x)
5732 {
5733         unsigned long flags;
5734
5735         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5736         x->done++;
5737         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5738         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5739 }
5740 EXPORT_SYMBOL(complete);
5741
5742 /**
5743  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5744  * @x:  holds the state of this particular completion
5745  *
5746  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5747  *
5748  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5749  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5750  */
5751 void complete_all(struct completion *x)
5752 {
5753         unsigned long flags;
5754
5755         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5756         x->done += UINT_MAX/2;
5757         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5758         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5759 }
5760 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5761
5762 static inline long __sched
5763 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5764 {
5765         if (!x->done) {
5766                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5767
5768                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5769                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5770                 do {
5771                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5772                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5773                                 break;
5774                         }
5775                         __set_current_state(state);
5776                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5777                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5778                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5779                 } while (!x->done && timeout);
5780                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5781                 if (!x->done)
5782                         return timeout;
5783         }
5784         x->done--;
5785         return timeout ?: 1;
5786 }
5787
5788 static long __sched
5789 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5790 {
5791         might_sleep();
5792
5793         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5794         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5795         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5796         return timeout;
5797 }
5798
5799 /**
5800  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5801  * @x:  holds the state of this particular completion
5802  *
5803  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5804  * interruptible and there is no timeout.
5805  *
5806  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5807  * and interrupt capability. Also see complete().
5808  */
5809 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5810 {
5811         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5812 }
5813 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5814
5815 /**
5816  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5817  * @x:  holds the state of this particular completion
5818  * @timeout:  timeout value in jiffies
5819  *
5820  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5821  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5822  * interruptible.
5823  */
5824 unsigned long __sched
5825 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5826 {
5827         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5828 }
5829 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5830
5831 /**
5832  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5833  * @x:  holds the state of this particular completion
5834  *
5835  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5836  * interruptible.
5837  */
5838 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5839 {
5840         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5841         if (t == -ERESTARTSYS)
5842                 return t;
5843         return 0;
5844 }
5845 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5846
5847 /**
5848  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5849  * @x:  holds the state of this particular completion
5850  * @timeout:  timeout value in jiffies
5851  *
5852  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5853  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5854  */
5855 unsigned long __sched
5856 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5857                                           unsigned long timeout)
5858 {
5859         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5860 }
5861 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5862
5863 /**
5864  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5865  * @x:  holds the state of this particular completion
5866  *
5867  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5868  * interrupted by a kill signal.
5869  */
5870 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5871 {
5872         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5873         if (t == -ERESTARTSYS)
5874                 return t;
5875         return 0;
5876 }
5877 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5878
5879 /**
5880  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5881  *      @x:     completion structure
5882  *
5883  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5884  *               1 if a decrement succeeded.
5885  *
5886  *      If a completion is being used as a counting completion,
5887  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5888  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5889  *      is protecting is not available.
5890  */
5891 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5892 {
5893         int ret = 1;
5894
5895         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5896         if (!x->done)
5897                 ret = 0;
5898         else
5899                 x->done--;
5900         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5901         return ret;
5902 }
5903 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5904
5905 /**
5906  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5907  *      @x:     completion structure
5908  *
5909  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5910  *               1 if there are no waiters.
5911  *
5912  */
5913 bool completion_done(struct completion *x)
5914 {
5915         int ret = 1;
5916
5917         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5918         if (!x->done)
5919                 ret = 0;
5920         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5921         return ret;
5922 }
5923 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5924
5925 static long __sched
5926 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5927 {
5928         unsigned long flags;
5929         wait_queue_t wait;
5930
5931         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5932
5933         __set_current_state(state);
5934
5935         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5936         __add_wait_queue(q, &wait);
5937         spin_unlock(&q->lock);
5938         timeout = schedule_timeout(timeout);
5939         spin_lock_irq(&q->lock);
5940         __remove_wait_queue(q, &wait);
5941         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5942
5943         return timeout;
5944 }
5945
5946 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5947 {
5948         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5949 }
5950 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5951
5952 long __sched
5953 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5954 {
5955         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5956 }
5957 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5958
5959 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5960 {
5961         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5962 }
5963 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5964
5965 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5966 {
5967         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5968 }
5969 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5970
5971 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5972
5973 /*
5974  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5975  * @p: task
5976  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5977  *
5978  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5979  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5980  *
5981  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5982  */
5983 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5984 {
5985         unsigned long flags;
5986         int oldprio, on_rq, running;
5987         struct rq *rq;
5988         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5989
5990         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5991
5992         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5993         update_rq_clock(rq);
5994
5995         oldprio = p->prio;
5996         on_rq = p->se.on_rq;
5997         running = task_current(rq, p);
5998         if (on_rq)
5999                 dequeue_task(rq, p, 0);
6000         if (running)
6001                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6002
6003         if (rt_prio(prio))
6004                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6005         else
6006                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6007
6008         p->prio = prio;
6009
6010         if (running)
6011                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6012         if (on_rq) {
6013                 enqueue_task(rq, p, 0);
6014
6015                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6016         }
6017         task_rq_unlock(rq, &flags);
6018 }
6019
6020 #endif
6021
6022 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6023 {
6024         int old_prio, delta, on_rq;
6025         unsigned long flags;
6026         struct rq *rq;
6027
6028         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6029                 return;
6030         /*
6031          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6032          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6033          */
6034         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6035         update_rq_clock(rq);
6036         /*
6037          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6038          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6039          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6040          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6041          */
6042         if (task_has_rt_policy(p)) {
6043                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6044                 goto out_unlock;
6045         }
6046         on_rq = p->se.on_rq;
6047         if (on_rq)
6048                 dequeue_task(rq, p, 0);
6049
6050         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6051         set_load_weight(p);
6052         old_prio = p->prio;
6053         p->prio = effective_prio(p);
6054         delta = p->prio - old_prio;
6055
6056         if (on_rq) {
6057                 enqueue_task(rq, p, 0);
6058                 /*
6059                  * If the task increased its priority or is running and
6060                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6061                  */
6062                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6063                         resched_task(rq->curr);
6064         }
6065 out_unlock:
6066         task_rq_unlock(rq, &flags);
6067 }
6068 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6069
6070 /*
6071  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6072  * @p: task
6073  * @nice: nice value
6074  */
6075 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6076 {
6077         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6078         int nice_rlim = 20 - nice;
6079
6080         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6081                 capable(CAP_SYS_NICE));
6082 }
6083
6084 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6085
6086 /*
6087  * sys_nice - change the priority of the current process.
6088  * @increment: priority increment
6089  *
6090  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6091  * does similar things.
6092  */
6093 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6094 {
6095         long nice, retval;
6096
6097         /*
6098          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6099          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6100          * and we have a single winner.
6101          */
6102         if (increment < -40)
6103                 increment = -40;
6104         if (increment > 40)
6105                 increment = 40;
6106
6107         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6108         if (nice < -20)
6109                 nice = -20;
6110         if (nice > 19)
6111                 nice = 19;
6112
6113         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6114                 return -EPERM;
6115
6116         retval = security_task_setnice(current, nice);
6117         if (retval)
6118                 return retval;
6119
6120         set_user_nice(current, nice);
6121         return 0;
6122 }
6123
6124 #endif
6125
6126 /**
6127  * task_prio - return the priority value of a given task.
6128  * @p: the task in question.
6129  *
6130  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6131  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6132  * around 0, value goes from -16 to +15.
6133  */
6134 int task_prio(const struct task_struct *p)
6135 {
6136         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6137 }
6138
6139 /**
6140  * task_nice - return the nice value of a given task.
6141  * @p: the task in question.
6142  */
6143 int task_nice(const struct task_struct *p)
6144 {
6145         return TASK_NICE(p);
6146 }
6147 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6148
6149 /**
6150  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6151  * @cpu: the processor in question.
6152  */
6153 int idle_cpu(int cpu)
6154 {
6155         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6156 }
6157
6158 /**
6159  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6160  * @cpu: the processor in question.
6161  */
6162 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6163 {
6164         return cpu_rq(cpu)->idle;
6165 }
6166
6167 /**
6168  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6169  * @pid: the pid in question.
6170  */
6171 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6172 {
6173         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6174 }
6175
6176 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6177 static void
6178 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6179 {
6180         BUG_ON(p->se.on_rq);
6181
6182         p->policy = policy;
6183         p->rt_priority = prio;
6184         p->normal_prio = normal_prio(p);
6185         /* we are holding p->pi_lock already */
6186         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6187         if (rt_prio(p->prio))
6188                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6189         else
6190                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6191         set_load_weight(p);
6192 }
6193
6194 /*
6195  * check the target process has a UID that matches the current process's
6196  */
6197 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6198 {
6199         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6200         bool match;
6201
6202         rcu_read_lock();
6203         pcred = __task_cred(p);
6204         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6205                  cred->euid == pcred->uid);
6206         rcu_read_unlock();
6207         return match;
6208 }
6209
6210 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6211                                 struct sched_param *param, bool user)
6212 {
6213         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6214         unsigned long flags;
6215         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6216         struct rq *rq;
6217         int reset_on_fork;
6218
6219         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6220         BUG_ON(in_interrupt());
6221 recheck:
6222         /* double check policy once rq lock held */
6223         if (policy < 0) {
6224                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6225                 policy = oldpolicy = p->policy;
6226         } else {
6227                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6228                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6229
6230                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6231                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6232                                 policy != SCHED_IDLE)
6233                         return -EINVAL;
6234         }
6235
6236         /*
6237          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6238          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6239          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6240          */
6241         if (param->sched_priority < 0 ||
6242             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6243             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6244                 return -EINVAL;
6245         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6246                 return -EINVAL;
6247
6248         /*
6249          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6250          */
6251         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6252                 if (rt_policy(policy)) {
6253                         unsigned long rlim_rtprio;
6254
6255                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6256                                 return -ESRCH;
6257                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6258                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6259
6260                         /* can't set/change the rt policy */
6261                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6262                                 return -EPERM;
6263
6264                         /* can't increase priority */
6265                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6266                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6267                                 return -EPERM;
6268                 }
6269                 /*
6270                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6271                  * move out of SCHED_IDLE either:
6272                  */
6273                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6274                         return -EPERM;
6275
6276                 /* can't change other user's priorities */
6277                 if (!check_same_owner(p))
6278                         return -EPERM;
6279
6280                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6281                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6282                         return -EPERM;
6283         }
6284
6285         if (user) {
6286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6287                 /*
6288                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6289                  * assigned.
6290                  */
6291                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6292                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6293                         return -EPERM;
6294 #endif
6295
6296                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6297                 if (retval)
6298                         return retval;
6299         }
6300
6301         /*
6302          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6303          * changing the priority of the task:
6304          */
6305         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6306         /*
6307          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6308          * runqueue lock must be held.
6309          */
6310         rq = __task_rq_lock(p);
6311         /* recheck policy now with rq lock held */
6312         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6313                 policy = oldpolicy = -1;
6314                 __task_rq_unlock(rq);
6315                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6316                 goto recheck;
6317         }
6318         update_rq_clock(rq);
6319         on_rq = p->se.on_rq;
6320         running = task_current(rq, p);
6321         if (on_rq)
6322                 deactivate_task(rq, p, 0);
6323         if (running)
6324                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6325
6326         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6327
6328         oldprio = p->prio;
6329         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6330
6331         if (running)
6332                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6333         if (on_rq) {
6334                 activate_task(rq, p, 0);
6335
6336                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6337         }
6338         __task_rq_unlock(rq);
6339         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6340
6341         rt_mutex_adjust_pi(p);
6342
6343         return 0;
6344 }
6345
6346 /**
6347  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6348  * @p: the task in question.
6349  * @policy: new policy.
6350  * @param: structure containing the new RT priority.
6351  *
6352  * NOTE that the task may be already dead.
6353  */
6354 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6355                        struct sched_param *param)
6356 {
6357         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6358 }
6359 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6360
6361 /**
6362  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6363  * @p: the task in question.
6364  * @policy: new policy.
6365  * @param: structure containing the new RT priority.
6366  *
6367  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6368  * current context has permission.  For example, this is needed in
6369  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6370  * but our caller might not have that capability.
6371  */
6372 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6373                                struct sched_param *param)
6374 {
6375         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6376 }
6377
6378 static int
6379 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6380 {
6381         struct sched_param lparam;
6382         struct task_struct *p;
6383         int retval;
6384
6385         if (!param || pid < 0)
6386                 return -EINVAL;
6387         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6388                 return -EFAULT;
6389
6390         rcu_read_lock();
6391         retval = -ESRCH;
6392         p = find_process_by_pid(pid);
6393         if (p != NULL)
6394                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6395         rcu_read_unlock();
6396
6397         return retval;
6398 }
6399
6400 /**
6401  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6402  * @pid: the pid in question.
6403  * @policy: new policy.
6404  * @param: structure containing the new RT priority.
6405  */
6406 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6407                 struct sched_param __user *, param)
6408 {
6409         /* negative values for policy are not valid */
6410         if (policy < 0)
6411                 return -EINVAL;
6412
6413         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6414 }
6415
6416 /**
6417  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6418  * @pid: the pid in question.
6419  * @param: structure containing the new RT priority.
6420  */
6421 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6422 {
6423         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6424 }
6425
6426 /**
6427  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6428  * @pid: the pid in question.
6429  */
6430 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6431 {
6432         struct task_struct *p;
6433         int retval;
6434
6435         if (pid < 0)
6436                 return -EINVAL;
6437
6438         retval = -ESRCH;
6439         read_lock(&tasklist_lock);
6440         p = find_process_by_pid(pid);
6441         if (p) {
6442                 retval = security_task_getscheduler(p);
6443                 if (!retval)
6444                         retval = p->policy
6445                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6446         }
6447         read_unlock(&tasklist_lock);
6448         return retval;
6449 }
6450
6451 /**
6452  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6453  * @pid: the pid in question.
6454  * @param: structure containing the RT priority.
6455  */
6456 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6457 {
6458         struct sched_param lp;
6459         struct task_struct *p;
6460         int retval;
6461
6462         if (!param || pid < 0)
6463                 return -EINVAL;
6464
6465         read_lock(&tasklist_lock);
6466         p = find_process_by_pid(pid);
6467         retval = -ESRCH;
6468         if (!p)
6469                 goto out_unlock;
6470
6471         retval = security_task_getscheduler(p);
6472         if (retval)
6473                 goto out_unlock;
6474
6475         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6476         read_unlock(&tasklist_lock);
6477
6478         /*
6479          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6480          */
6481         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6482
6483         return retval;
6484
6485 out_unlock:
6486         read_unlock(&tasklist_lock);
6487         return retval;
6488 }
6489
6490 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6491 {
6492         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6493         struct task_struct *p;
6494         int retval;
6495
6496         get_online_cpus();
6497         read_lock(&tasklist_lock);
6498
6499         p = find_process_by_pid(pid);
6500         if (!p) {
6501                 read_unlock(&tasklist_lock);
6502                 put_online_cpus();
6503                 return -ESRCH;
6504         }
6505
6506         /*
6507          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6508          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6509          * usage count and then drop tasklist_lock.
6510          */
6511         get_task_struct(p);
6512         read_unlock(&tasklist_lock);
6513
6514         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6515                 retval = -ENOMEM;
6516                 goto out_put_task;
6517         }
6518         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6519                 retval = -ENOMEM;
6520                 goto out_free_cpus_allowed;
6521         }
6522         retval = -EPERM;
6523         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6524                 goto out_unlock;
6525
6526         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6527         if (retval)
6528                 goto out_unlock;
6529
6530         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6531         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6532  again:
6533         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6534
6535         if (!retval) {
6536                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6537                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6538                         /*
6539                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6540                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6541                          * cpuset's cpus_allowed
6542                          */
6543                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6544                         goto again;
6545                 }
6546         }
6547 out_unlock:
6548         free_cpumask_var(new_mask);
6549 out_free_cpus_allowed:
6550         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6551 out_put_task:
6552         put_task_struct(p);
6553         put_online_cpus();
6554         return retval;
6555 }
6556
6557 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6558                              struct cpumask *new_mask)
6559 {
6560         if (len < cpumask_size())
6561                 cpumask_clear(new_mask);
6562         else if (len > cpumask_size())
6563                 len = cpumask_size();
6564
6565         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6566 }
6567
6568 /**
6569  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6570  * @pid: pid of the process
6571  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6572  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6573  */
6574 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6575                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6576 {
6577         cpumask_var_t new_mask;
6578         int retval;
6579
6580         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6581                 return -ENOMEM;
6582
6583         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6584         if (retval == 0)
6585                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6586         free_cpumask_var(new_mask);
6587         return retval;
6588 }
6589
6590 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6591 {
6592         struct task_struct *p;
6593         int retval;
6594
6595         get_online_cpus();
6596         read_lock(&tasklist_lock);
6597
6598         retval = -ESRCH;
6599         p = find_process_by_pid(pid);
6600         if (!p)
6601                 goto out_unlock;
6602
6603         retval = security_task_getscheduler(p);
6604         if (retval)
6605                 goto out_unlock;
6606
6607         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6608
6609 out_unlock:
6610         read_unlock(&tasklist_lock);
6611         put_online_cpus();
6612
6613         return retval;
6614 }
6615
6616 /**
6617  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6618  * @pid: pid of the process
6619  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6620  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6621  */
6622 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6623                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6624 {
6625         int ret;
6626         cpumask_var_t mask;
6627
6628         if (len < cpumask_size())
6629                 return -EINVAL;
6630
6631         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6632                 return -ENOMEM;
6633
6634         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6635         if (ret == 0) {
6636                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6637                         ret = -EFAULT;
6638                 else
6639                         ret = cpumask_size();
6640         }
6641         free_cpumask_var(mask);
6642
6643         return ret;
6644 }
6645
6646 /**
6647  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6648  *
6649  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6650  * other threads running on this CPU then this function will return.
6651  */
6652 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6653 {
6654         struct rq *rq = this_rq_lock();
6655
6656         schedstat_inc(rq, yld_count);
6657         current->sched_class->yield_task(rq);
6658
6659         /*
6660          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6661          * no need to preempt or enable interrupts:
6662          */
6663         __release(rq->lock);
6664         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6665         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6666         preempt_enable_no_resched();
6667
6668         schedule();
6669
6670         return 0;
6671 }
6672
6673 static inline int should_resched(void)
6674 {
6675         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6676 }
6677
6678 static void __cond_resched(void)
6679 {
6680         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6681         schedule();
6682         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6683 }
6684
6685 int __sched _cond_resched(void)
6686 {
6687         if (should_resched()) {
6688                 __cond_resched();
6689                 return 1;
6690         }
6691         return 0;
6692 }
6693 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6694
6695 /*
6696  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6697  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6698  *
6699  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6700  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6701  * spin_unlock(), once by hand).
6702  */
6703 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6704 {
6705         int resched = should_resched();
6706         int ret = 0;
6707
6708         lockdep_assert_held(lock);
6709
6710         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6711                 spin_unlock(lock);
6712                 if (resched)
6713                         __cond_resched();
6714                 else
6715                         cpu_relax();
6716                 ret = 1;
6717                 spin_lock(lock);
6718         }
6719         return ret;
6720 }
6721 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6722
6723 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6724 {
6725         BUG_ON(!in_softirq());
6726
6727         if (should_resched()) {
6728                 local_bh_enable();
6729                 __cond_resched();
6730                 local_bh_disable();
6731                 return 1;
6732         }
6733         return 0;
6734 }
6735 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6736
6737 /**
6738  * yield - yield the current processor to other threads.
6739  *
6740  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6741  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6742  */
6743 void __sched yield(void)
6744 {
6745         set_current_state(TASK_RUNNING);
6746         sys_sched_yield();
6747 }
6748 EXPORT_SYMBOL(yield);
6749
6750 /*
6751  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6752  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6753  */
6754 void __sched io_schedule(void)
6755 {
6756         struct rq *rq = raw_rq();
6757
6758         delayacct_blkio_start();
6759         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6760         current->in_iowait = 1;
6761         schedule();
6762         current->in_iowait = 0;
6763         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6764         delayacct_blkio_end();
6765 }
6766 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6767
6768 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6769 {
6770         struct rq *rq = raw_rq();
6771         long ret;
6772
6773         delayacct_blkio_start();
6774         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6775         current->in_iowait = 1;
6776         ret = schedule_timeout(timeout);
6777         current->in_iowait = 0;
6778         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6779         delayacct_blkio_end();
6780         return ret;
6781 }
6782
6783 /**
6784  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6785  * @policy: scheduling class.
6786  *
6787  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6788  * by a given scheduling class.
6789  */
6790 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6791 {
6792         int ret = -EINVAL;
6793
6794         switch (policy) {
6795         case SCHED_FIFO:
6796         case SCHED_RR:
6797                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6798                 break;
6799         case SCHED_NORMAL:
6800         case SCHED_BATCH:
6801         case SCHED_IDLE:
6802                 ret = 0;
6803                 break;
6804         }
6805         return ret;
6806 }
6807
6808 /**
6809  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6810  * @policy: scheduling class.
6811  *
6812  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6813  * by a given scheduling class.
6814  */
6815 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6816 {
6817         int ret = -EINVAL;
6818
6819         switch (policy) {
6820         case SCHED_FIFO:
6821         case SCHED_RR:
6822                 ret = 1;
6823                 break;
6824         case SCHED_NORMAL:
6825         case SCHED_BATCH:
6826         case SCHED_IDLE:
6827                 ret = 0;
6828         }
6829         return ret;
6830 }
6831
6832 /**
6833  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6834  * @pid: pid of the process.
6835  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6836  *
6837  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6838  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6839  */
6840 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6841                 struct timespec __user *, interval)
6842 {
6843         struct task_struct *p;
6844         unsigned int time_slice;
6845         int retval;
6846         struct timespec t;
6847
6848         if (pid < 0)
6849                 return -EINVAL;
6850
6851         retval = -ESRCH;
6852         read_lock(&tasklist_lock);
6853         p = find_process_by_pid(pid);
6854         if (!p)
6855                 goto out_unlock;
6856
6857         retval = security_task_getscheduler(p);
6858         if (retval)
6859                 goto out_unlock;
6860
6861         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(p);
6862
6863         read_unlock(&tasklist_lock);
6864         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6865         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6866         return retval;
6867
6868 out_unlock:
6869         read_unlock(&tasklist_lock);
6870         return retval;
6871 }
6872
6873 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6874
6875 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6876 {
6877         unsigned long free = 0;
6878         unsigned state;
6879
6880         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6881         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6882                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6883 #if BITS_PER_LONG == 32
6884         if (state == TASK_RUNNING)
6885                 printk(KERN_CONT " running  ");
6886         else
6887                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6888 #else
6889         if (state == TASK_RUNNING)
6890                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6891         else
6892                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6893 #endif
6894 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6895         free = stack_not_used(p);
6896 #endif
6897         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6898                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6899                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6900
6901         show_stack(p, NULL);
6902 }
6903
6904 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6905 {
6906         struct task_struct *g, *p;
6907
6908 #if BITS_PER_LONG == 32
6909         printk(KERN_INFO
6910                 "  task                PC stack   pid father\n");
6911 #else
6912         printk(KERN_INFO
6913                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6914 #endif
6915         read_lock(&tasklist_lock);
6916         do_each_thread(g, p) {
6917                 /*
6918                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6919                  * console might take alot of time:
6920            &