Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rusty/linux-2.6-module-and-param
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335 static int root_task_group_empty(void)
336 {
337         return list_empty(&root_task_group.children);
338 }
339 #endif
340
341 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
342 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
343 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
344 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
345 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
346 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
347
348 /*
349  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
350  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
351  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
352  * too large, so as the shares value of a task group.
353  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
354  *  limitation from this.)
355  */
356 #define MIN_SHARES      2
357 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
358
359 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
360 #endif
361
362 /* Default task group.
363  *      Every task in system belong to this group at bootup.
364  */
365 struct task_group init_task_group;
366
367 /* return group to which a task belongs */
368 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
369 {
370         struct task_group *tg;
371
372 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
373         rcu_read_lock();
374         tg = __task_cred(p)->user->tg;
375         rcu_read_unlock();
376 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
377         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
378                                 struct task_group, css);
379 #else
380         tg = &init_task_group;
381 #endif
382         return tg;
383 }
384
385 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
386 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
387 {
388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
389         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
390         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
391 #endif
392
393 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
394         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
395         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
396 #endif
397 }
398
399 #else
400
401 #ifdef CONFIG_SMP
402 static int root_task_group_empty(void)
403 {
404         return 1;
405 }
406 #endif
407
408 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
409 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
410 {
411         return NULL;
412 }
413
414 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
415
416 /* CFS-related fields in a runqueue */
417 struct cfs_rq {
418         struct load_weight load;
419         unsigned long nr_running;
420
421         u64 exec_clock;
422         u64 min_vruntime;
423
424         struct rb_root tasks_timeline;
425         struct rb_node *rb_leftmost;
426
427         struct list_head tasks;
428         struct list_head *balance_iterator;
429
430         /*
431          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
432          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
433          */
434         struct sched_entity *curr, *next, *last;
435
436         unsigned int nr_spread_over;
437
438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
439         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
440
441         /*
442          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
443          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
444          * (like users, containers etc.)
445          *
446          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
447          * list is used during load balance.
448          */
449         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
450         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
451
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         /*
454          * the part of load.weight contributed by tasks
455          */
456         unsigned long task_weight;
457
458         /*
459          *   h_load = weight * f(tg)
460          *
461          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
462          * this group.
463          */
464         unsigned long h_load;
465
466         /*
467          * this cpu's part of tg->shares
468          */
469         unsigned long shares;
470
471         /*
472          * load.weight at the time we set shares
473          */
474         unsigned long rq_weight;
475 #endif
476 #endif
477 };
478
479 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
480 struct rt_rq {
481         struct rt_prio_array active;
482         unsigned long rt_nr_running;
483 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct {
485                 int curr; /* highest queued rt task prio */
486 #ifdef CONFIG_SMP
487                 int next; /* next highest */
488 #endif
489         } highest_prio;
490 #endif
491 #ifdef CONFIG_SMP
492         unsigned long rt_nr_migratory;
493         int overloaded;
494         struct plist_head pushable_tasks;
495 #endif
496         int rt_throttled;
497         u64 rt_time;
498         u64 rt_runtime;
499         /* Nests inside the rq lock: */
500         spinlock_t rt_runtime_lock;
501
502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
503         unsigned long rt_nr_boosted;
504
505         struct rq *rq;
506         struct list_head leaf_rt_rq_list;
507         struct task_group *tg;
508         struct sched_rt_entity *rt_se;
509 #endif
510 };
511
512 #ifdef CONFIG_SMP
513
514 /*
515  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
516  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
517  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
518  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
519  * object.
520  *
521  */
522 struct root_domain {
523         atomic_t refcount;
524         cpumask_var_t span;
525         cpumask_var_t online;
526
527         /*
528          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
529          * one runnable RT task.
530          */
531         cpumask_var_t rto_mask;
532         atomic_t rto_count;
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         struct cpupri cpupri;
535 #endif
536 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
537         /*
538          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
539          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
540          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
541          */
542         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
543 #endif
544 };
545
546 /*
547  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
548  * members (mimicking the global state we have today).
549  */
550 static struct root_domain def_root_domain;
551
552 #endif
553
554 /*
555  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
556  *
557  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
558  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
559  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
560  */
561 struct rq {
562         /* runqueue lock: */
563         spinlock_t lock;
564
565         /*
566          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
567          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
568          */
569         unsigned long nr_running;
570         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
571         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
572 #ifdef CONFIG_NO_HZ
573         unsigned long last_tick_seen;
574         unsigned char in_nohz_recently;
575 #endif
576         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
577         struct load_weight load;
578         unsigned long nr_load_updates;
579         u64 nr_switches;
580
581         struct cfs_rq cfs;
582         struct rt_rq rt;
583
584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
585         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
586         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
587 #endif
588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
589         struct list_head leaf_rt_rq_list;
590 #endif
591
592         /*
593          * This is part of a global counter where only the total sum
594          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
595          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
596          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
597          */
598         unsigned long nr_uninterruptible;
599
600         struct task_struct *curr, *idle;
601         unsigned long next_balance;
602         struct mm_struct *prev_mm;
603
604         u64 clock;
605
606         atomic_t nr_iowait;
607
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         struct root_domain *rd;
610         struct sched_domain *sd;
611
612         unsigned char idle_at_tick;
613         /* For active balancing */
614         int active_balance;
615         int push_cpu;
616         /* cpu of this runqueue: */
617         int cpu;
618         int online;
619
620         unsigned long avg_load_per_task;
621
622         struct task_struct *migration_thread;
623         struct list_head migration_queue;
624 #endif
625
626 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         int hrtick_csd_pending;
629         struct call_single_data hrtick_csd;
630 #endif
631         struct hrtimer hrtick_timer;
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
635         /* latency stats */
636         struct sched_info rq_sched_info;
637         unsigned long long rq_cpu_time;
638         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
639
640         /* sys_sched_yield() stats */
641         unsigned int yld_count;
642
643         /* schedule() stats */
644         unsigned int sched_switch;
645         unsigned int sched_count;
646         unsigned int sched_goidle;
647
648         /* try_to_wake_up() stats */
649         unsigned int ttwu_count;
650         unsigned int ttwu_local;
651
652         /* BKL stats */
653         unsigned int bkl_count;
654 #endif
655 };
656
657 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
658
659 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
660 {
661         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
662 }
663
664 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
665 {
666 #ifdef CONFIG_SMP
667         return rq->cpu;
668 #else
669         return 0;
670 #endif
671 }
672
673 /*
674  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
675  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
676  *
677  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
678  * preempt-disabled sections.
679  */
680 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
681         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
682
683 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
684 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
685 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
686 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
687
688 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
689 {
690         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
691 }
692
693 /*
694  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
695  */
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 # define const_debug __read_mostly
698 #else
699 # define const_debug static const
700 #endif
701
702 /**
703  * runqueue_is_locked
704  *
705  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
706  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
707  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
708  */
709 int runqueue_is_locked(void)
710 {
711         int cpu = get_cpu();
712         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
713         int ret;
714
715         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
716         put_cpu();
717         return ret;
718 }
719
720 /*
721  * Debugging: various feature bits
722  */
723
724 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
725         __SCHED_FEAT_##name ,
726
727 enum {
728 #include "sched_features.h"
729 };
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
734         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
735
736 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
737 #include "sched_features.h"
738         0;
739
740 #undef SCHED_FEAT
741
742 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
743 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
744         #name ,
745
746 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
747 #include "sched_features.h"
748         NULL
749 };
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
754 {
755         int i;
756
757         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
758                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
759                         seq_puts(m, "NO_");
760                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
761         }
762         seq_puts(m, "\n");
763
764         return 0;
765 }
766
767 static ssize_t
768 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
769                 size_t cnt, loff_t *ppos)
770 {
771         char buf[64];
772         char *cmp = buf;
773         int neg = 0;
774         int i;
775
776         if (cnt > 63)
777                 cnt = 63;
778
779         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
780                 return -EFAULT;
781
782         buf[cnt] = 0;
783
784         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
785                 neg = 1;
786                 cmp += 3;
787         }
788
789         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
790                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
791
792                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
793                         if (neg)
794                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
795                         else
796                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
797                         break;
798                 }
799         }
800
801         if (!sched_feat_names[i])
802                 return -EINVAL;
803
804         filp->f_pos += cnt;
805
806         return cnt;
807 }
808
809 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
810 {
811         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
812 }
813
814 static struct file_operations sched_feat_fops = {
815         .open           = sched_feat_open,
816         .write          = sched_feat_write,
817         .read           = seq_read,
818         .llseek         = seq_lseek,
819         .release        = single_release,
820 };
821
822 static __init int sched_init_debug(void)
823 {
824         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
825                         &sched_feat_fops);
826
827         return 0;
828 }
829 late_initcall(sched_init_debug);
830
831 #endif
832
833 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
834
835 /*
836  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
837  * Limited because this is done with IRQs disabled.
838  */
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
840
841 /*
842  * ratelimit for updating the group shares.
843  * default: 0.25ms
844  */
845 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
846
847 /*
848  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
849  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
850  * default: 4
851  */
852 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
853
854 /*
855  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
856  * default: 1s
857  */
858 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
859
860 static __read_mostly int scheduler_running;
861
862 /*
863  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
864  * default: 0.95s
865  */
866 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
867
868 static inline u64 global_rt_period(void)
869 {
870         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
871 }
872
873 static inline u64 global_rt_runtime(void)
874 {
875         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
876                 return RUNTIME_INF;
877
878         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 #ifndef prepare_arch_switch
882 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
883 #endif
884 #ifndef finish_arch_switch
885 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
886 #endif
887
888 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
889 {
890         return rq->curr == p;
891 }
892
893 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
894 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
895 {
896         return task_current(rq, p);
897 }
898
899 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
900 {
901 }
902
903 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
904 {
905 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
906         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
907         rq->lock.owner = current;
908 #endif
909         /*
910          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
911          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
912          * prev into current:
913          */
914         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
915
916         spin_unlock_irq(&rq->lock);
917 }
918
919 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
920 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
921 {
922 #ifdef CONFIG_SMP
923         return p->oncpu;
924 #else
925         return task_current(rq, p);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
934          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
935          * here.
936          */
937         next->oncpu = 1;
938 #endif
939 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         spin_unlock_irq(&rq->lock);
941 #else
942         spin_unlock(&rq->lock);
943 #endif
944 }
945
946 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
947 {
948 #ifdef CONFIG_SMP
949         /*
950          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
951          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
952          * finished.
953          */
954         smp_wmb();
955         prev->oncpu = 0;
956 #endif
957 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
958         local_irq_enable();
959 #endif
960 }
961 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
962
963 /*
964  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
965  * Must be called interrupts disabled.
966  */
967 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         for (;;) {
971                 struct rq *rq = task_rq(p);
972                 spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 spin_unlock(&rq->lock);
976         }
977 }
978
979 /*
980  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
981  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
982  * explicitly disabling preemption.
983  */
984 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
985         __acquires(rq->lock)
986 {
987         struct rq *rq;
988
989         for (;;) {
990                 local_irq_save(*flags);
991                 rq = task_rq(p);
992                 spin_lock(&rq->lock);
993                 if (likely(rq == task_rq(p)))
994                         return rq;
995                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996         }
997 }
998
999 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1000 {
1001         struct rq *rq = task_rq(p);
1002
1003         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1004         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1005 }
1006
1007 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1008         __releases(rq->lock)
1009 {
1010         spin_unlock(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1014         __releases(rq->lock)
1015 {
1016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1021  */
1022 static struct rq *this_rq_lock(void)
1023         __acquires(rq->lock)
1024 {
1025         struct rq *rq;
1026
1027         local_irq_disable();
1028         rq = this_rq();
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030
1031         return rq;
1032 }
1033
1034 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1035 /*
1036  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1037  *
1038  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1039  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1040  * reschedule event.
1041  *
1042  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1043  * rq->lock.
1044  */
1045
1046 /*
1047  * Use hrtick when:
1048  *  - enabled by features
1049  *  - hrtimer is actually high res
1050  */
1051 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1052 {
1053         if (!sched_feat(HRTICK))
1054                 return 0;
1055         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1056                 return 0;
1057         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1058 }
1059
1060 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1061 {
1062         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1063                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * High-resolution timer tick.
1068  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1069  */
1070 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1071 {
1072         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1073
1074         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1075
1076         spin_lock(&rq->lock);
1077         update_rq_clock(rq);
1078         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1079         spin_unlock(&rq->lock);
1080
1081         return HRTIMER_NORESTART;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 /*
1086  * called from hardirq (IPI) context
1087  */
1088 static void __hrtick_start(void *arg)
1089 {
1090         struct rq *rq = arg;
1091
1092         spin_lock(&rq->lock);
1093         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1094         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1095         spin_unlock(&rq->lock);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Called to set the hrtick timer state.
1100  *
1101  * called with rq->lock held and irqs disabled
1102  */
1103 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1104 {
1105         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1106         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1107
1108         hrtimer_set_expires(timer, time);
1109
1110         if (rq == this_rq()) {
1111                 hrtimer_restart(timer);
1112         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1113                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1114                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1115         }
1116 }
1117
1118 static int
1119 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1120 {
1121         int cpu = (int)(long)hcpu;
1122
1123         switch (action) {
1124         case CPU_UP_CANCELED:
1125         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE:
1127         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1128         case CPU_DEAD:
1129         case CPU_DEAD_FROZEN:
1130                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1131                 return NOTIFY_OK;
1132         }
1133
1134         return NOTIFY_DONE;
1135 }
1136
1137 static __init void init_hrtick(void)
1138 {
1139         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1140 }
1141 #else
1142 /*
1143  * Called to set the hrtick timer state.
1144  *
1145  * called with rq->lock held and irqs disabled
1146  */
1147 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1148 {
1149         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1161
1162         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1163         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1164         rq->hrtick_csd.info = rq;
1165 #endif
1166
1167         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1168         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1169 }
1170 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1171 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void resched_task(struct task_struct *p)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (test_tsk_need_resched(p))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_need_resched(p);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void resched_task(struct task_struct *p)
1273 {
1274         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_need_resched(p);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #if BITS_PER_LONG == 32
1280 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1281 #else
1282 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1283 #endif
1284
1285 #define WMULT_SHIFT     32
1286
1287 /*
1288  * Shift right and round:
1289  */
1290 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1291
1292 /*
1293  * delta *= weight / lw
1294  */
1295 static unsigned long
1296 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1297                 struct load_weight *lw)
1298 {
1299         u64 tmp;
1300
1301         if (!lw->inv_weight) {
1302                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1303                         lw->inv_weight = 1;
1304                 else
1305                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1306                                 / (lw->weight+1);
1307         }
1308
1309         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1310         /*
1311          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1312          */
1313         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1314                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1315                         WMULT_SHIFT/2);
1316         else
1317                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1318
1319         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1323 {
1324         lw->weight += inc;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1329 {
1330         lw->weight -= dec;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1336  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1337  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1338  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1339  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1340  * slice expiry etc.
1341  */
1342
1343 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1344 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1345
1346 /*
1347  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1348  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1349  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1350  * that remained on nice 0.
1351  *
1352  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1353  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1354  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1355  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1356  * the relative distance between them is ~25%.)
1357  */
1358 static const int prio_to_weight[40] = {
1359  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1360  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1361  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1362  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1363  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1364  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1365  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1366  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1367 };
1368
1369 /*
1370  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1371  *
1372  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1373  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1374  * into multiplications:
1375  */
1376 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1377  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1378  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1379  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1380  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1381  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1382  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1383  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1384  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1385 };
1386
1387 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1388
1389 /*
1390  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1391  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1392  * structures to the load-balancing proper:
1393  */
1394 struct rq_iterator {
1395         void *arg;
1396         struct task_struct *(*start)(void *);
1397         struct task_struct *(*next)(void *);
1398 };
1399
1400 #ifdef CONFIG_SMP
1401 static unsigned long
1402 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1404               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1405               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1406
1407 static int
1408 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1410                    struct rq_iterator *iterator);
1411 #endif
1412
1413 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1414 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1415 #else
1416 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1417 #endif
1418
1419 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_add(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1425 {
1426         update_load_sub(&rq->load, load);
1427 }
1428
1429 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1430 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1431
1432 /*
1433  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1434  * leaving it for the final time.
1435  */
1436 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1437 {
1438         struct task_group *parent, *child;
1439         int ret;
1440
1441         rcu_read_lock();
1442         parent = &root_task_group;
1443 down:
1444         ret = (*down)(parent, data);
1445         if (ret)
1446                 goto out_unlock;
1447         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1448                 parent = child;
1449                 goto down;
1450
1451 up:
1452                 continue;
1453         }
1454         ret = (*up)(parent, data);
1455         if (ret)
1456                 goto out_unlock;
1457
1458         child = parent;
1459         parent = parent->parent;
1460         if (parent)
1461                 goto up;
1462 out_unlock:
1463         rcu_read_unlock();
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1469 {
1470         return 0;
1471 }
1472 #endif
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1476 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1477 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1478
1479 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1480 {
1481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1482         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1483
1484         if (nr_running)
1485                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1486         else
1487                 rq->avg_load_per_task = 0;
1488
1489         return rq->avg_load_per_task;
1490 }
1491
1492 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1493
1494 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1495
1496 /*
1497  * Calculate and set the cpu's group shares.
1498  */
1499 static void
1500 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1501                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1502 {
1503         unsigned long shares;
1504         unsigned long rq_weight;
1505
1506         if (!tg->se[cpu])
1507                 return;
1508
1509         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1510
1511         /*
1512          *           \Sum shares * rq_weight
1513          * shares =  -----------------------
1514          *               \Sum rq_weight
1515          *
1516          */
1517         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1518         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1519
1520         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1521                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1522                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1523                 unsigned long flags;
1524
1525                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1526                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1527
1528                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1529                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1530         }
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1535  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1536  * parent group depends on the shares of its child groups.
1537  */
1538 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1539 {
1540         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1541         unsigned long shares = 0;
1542         struct sched_domain *sd = data;
1543         int i;
1544
1545         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1546                 /*
1547                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1548                  * is one of average load so that when a new task gets to
1549                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1550                  */
1551                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1552                 if (!weight)
1553                         weight = NICE_0_LOAD;
1554
1555                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1556                 rq_weight += weight;
1557                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1558         }
1559
1560         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1561                 shares = tg->shares;
1562
1563         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1564                 shares = tg->shares;
1565
1566         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1567                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1574  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1575  * group is a fraction of its parents load.
1576  */
1577 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1578 {
1579         unsigned long load;
1580         long cpu = (long)data;
1581
1582         if (!tg->parent) {
1583                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1584         } else {
1585                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1586                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1587                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1588         }
1589
1590         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1596 {
1597         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1598         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1599
1600         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1601                 sd->last_update = now;
1602                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1603         }
1604 }
1605
1606 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1607 {
1608         spin_unlock(&rq->lock);
1609         update_shares(sd);
1610         spin_lock(&rq->lock);
1611 }
1612
1613 static void update_h_load(long cpu)
1614 {
1615         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1616 }
1617
1618 #else
1619
1620 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1621 {
1622 }
1623
1624 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1625 {
1626 }
1627
1628 #endif
1629
1630 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1631
1632 /*
1633  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1634  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1635  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1636  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1637  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1638  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1639  */
1640 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1641         __releases(this_rq->lock)
1642         __acquires(busiest->lock)
1643         __acquires(this_rq->lock)
1644 {
1645         spin_unlock(&this_rq->lock);
1646         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1647
1648         return 1;
1649 }
1650
1651 #else
1652 /*
1653  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1654  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1655  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1656  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1657  * regardless of entry order into the function.
1658  */
1659 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1660         __releases(this_rq->lock)
1661         __acquires(busiest->lock)
1662         __acquires(this_rq->lock)
1663 {
1664         int ret = 0;
1665
1666         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1667                 if (busiest < this_rq) {
1668                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1669                         spin_lock(&busiest->lock);
1670                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1671                         ret = 1;
1672                 } else
1673                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1674         }
1675         return ret;
1676 }
1677
1678 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1679
1680 /*
1681  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1682  */
1683 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684 {
1685         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1686                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1687                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1688                 BUG_ON(1);
1689         }
1690
1691         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1692 }
1693
1694 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1695         __releases(busiest->lock)
1696 {
1697         spin_unlock(&busiest->lock);
1698         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1699 }
1700 #endif
1701
1702 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1703 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1704 {
1705 #ifdef CONFIG_SMP
1706         cfs_rq->shares = shares;
1707 #endif
1708 }
1709 #endif
1710
1711 #include "sched_stats.h"
1712 #include "sched_idletask.c"
1713 #include "sched_fair.c"
1714 #include "sched_rt.c"
1715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1716 # include "sched_debug.c"
1717 #endif
1718
1719 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1720 #define for_each_class(class) \
1721    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1722
1723 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1724 {
1725         rq->nr_running++;
1726 }
1727
1728 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1729 {
1730         rq->nr_running--;
1731 }
1732
1733 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1734 {
1735         if (task_has_rt_policy(p)) {
1736                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1737                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1738                 return;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1743          */
1744         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1745                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1746                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1747                 return;
1748         }
1749
1750         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1751         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1752 }
1753
1754 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1755 {
1756         s64 diff = sample - *avg;
1757         *avg += diff >> 3;
1758 }
1759
1760 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1761 {
1762         if (wakeup)
1763                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1764
1765         sched_info_queued(p);
1766         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1767         p->se.on_rq = 1;
1768 }
1769
1770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1771 {
1772         if (sleep) {
1773                 if (p->se.last_wakeup) {
1774                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1775                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1776                         p->se.last_wakeup = 0;
1777                 } else {
1778                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1779                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1780                 }
1781         }
1782
1783         sched_info_dequeued(p);
1784         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1785         p->se.on_rq = 0;
1786 }
1787
1788 /*
1789  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1790  */
1791 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1792 {
1793         return p->static_prio;
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1798  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1799  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1800  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1801  * estimator recalculates.
1802  */
1803 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1804 {
1805         int prio;
1806
1807         if (task_has_rt_policy(p))
1808                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1809         else
1810                 prio = __normal_prio(p);
1811         return prio;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1816  * taken into account by the scheduler. This value might
1817  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1818  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1819  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1820  */
1821 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1822 {
1823         p->normal_prio = normal_prio(p);
1824         /*
1825          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1826          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1827          * to the normal priority:
1828          */
1829         if (!rt_prio(p->prio))
1830                 return p->normal_prio;
1831         return p->prio;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * activate_task - move a task to the runqueue.
1836  */
1837 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1838 {
1839         if (task_contributes_to_load(p))
1840                 rq->nr_uninterruptible--;
1841
1842         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1843         inc_nr_running(rq);
1844 }
1845
1846 /*
1847  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1848  */
1849 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1850 {
1851         if (task_contributes_to_load(p))
1852                 rq->nr_uninterruptible++;
1853
1854         dequeue_task(rq, p, sleep);
1855         dec_nr_running(rq);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1860  * @p: the task in question.
1861  */
1862 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1863 {
1864         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1865 }
1866
1867 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1868 {
1869         set_task_rq(p, cpu);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         /*
1872          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1873          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1874          * per-task data have been completed by this moment.
1875          */
1876         smp_wmb();
1877         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1878 #endif
1879 }
1880
1881 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1882                                        const struct sched_class *prev_class,
1883                                        int oldprio, int running)
1884 {
1885         if (prev_class != p->sched_class) {
1886                 if (prev_class->switched_from)
1887                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1888                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1889         } else
1890                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1891 }
1892
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894
1895 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1896 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1897 {
1898         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Is this task likely cache-hot:
1903  */
1904 static int
1905 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1906 {
1907         s64 delta;
1908
1909         /*
1910          * Buddy candidates are cache hot:
1911          */
1912         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1913                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1914                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1915                 return 1;
1916
1917         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1918                 return 0;
1919
1920         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1921                 return 1;
1922         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1923                 return 0;
1924
1925         delta = now - p->se.exec_start;
1926
1927         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1928 }
1929
1930
1931 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1932 {
1933         int old_cpu = task_cpu(p);
1934         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1935         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1936                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1937         u64 clock_offset;
1938
1939         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1940
1941         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1942
1943 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1944         if (p->se.wait_start)
1945                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1946         if (p->se.sleep_start)
1947                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1948         if (p->se.block_start)
1949                 p->se.block_start -= clock_offset;
1950         if (old_cpu != new_cpu) {
1951                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1952                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1953                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1954         }
1955 #endif
1956         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1957                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1958
1959         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1960 }
1961
1962 struct migration_req {
1963         struct list_head list;
1964
1965         struct task_struct *task;
1966         int dest_cpu;
1967
1968         struct completion done;
1969 };
1970
1971 /*
1972  * The task's runqueue lock must be held.
1973  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1974  */
1975 static int
1976 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1977 {
1978         struct rq *rq = task_rq(p);
1979
1980         /*
1981          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1982          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1983          */
1984         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1985                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1986                 return 0;
1987         }
1988
1989         init_completion(&req->done);
1990         req->task = p;
1991         req->dest_cpu = dest_cpu;
1992         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1993
1994         return 1;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1999  *
2000  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2001  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2002  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2003  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2004  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2005  * @p has remained unscheduled the whole time.
2006  *
2007  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2008  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2009  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2010  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2011  * waiting to become inactive.
2012  */
2013 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2014 {
2015         unsigned long flags;
2016         int running, on_rq;
2017         unsigned long ncsw;
2018         struct rq *rq;
2019
2020         for (;;) {
2021                 /*
2022                  * We do the initial early heuristics without holding
2023                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2024                  * the runqueue lock when things look like they will
2025                  * work out!
2026                  */
2027                 rq = task_rq(p);
2028
2029                 /*
2030                  * If the task is actively running on another CPU
2031                  * still, just relax and busy-wait without holding
2032                  * any locks.
2033                  *
2034                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2035                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2036                  * But we don't care, since "task_running()" will
2037                  * return false if the runqueue has changed and p
2038                  * is actually now running somewhere else!
2039                  */
2040                 while (task_running(rq, p)) {
2041                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2042                                 return 0;
2043                         cpu_relax();
2044                 }
2045
2046                 /*
2047                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2048                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2049                  * just go back and repeat.
2050                  */
2051                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2052                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2053                 running = task_running(rq, p);
2054                 on_rq = p->se.on_rq;
2055                 ncsw = 0;
2056                 if (!match_state || p->state == match_state)
2057                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2058                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2059
2060                 /*
2061                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2062                  */
2063                 if (unlikely(!ncsw))
2064                         break;
2065
2066                 /*
2067                  * Was it really running after all now that we
2068                  * checked with the proper locks actually held?
2069                  *
2070                  * Oops. Go back and try again..
2071                  */
2072                 if (unlikely(running)) {
2073                         cpu_relax();
2074                         continue;
2075                 }
2076
2077                 /*
2078                  * It's not enough that it's not actively running,
2079                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2080                  * preempted!
2081                  *
2082                  * So if it was still runnable (but just not actively
2083                  * running right now), it's preempted, and we should
2084                  * yield - it could be a while.
2085                  */
2086                 if (unlikely(on_rq)) {
2087                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2088                         continue;
2089                 }
2090
2091                 /*
2092                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2093                  * runnable, which means that it will never become
2094                  * running in the future either. We're all done!
2095                  */
2096                 break;
2097         }
2098
2099         return ncsw;
2100 }
2101
2102 /***
2103  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2104  * @p: the to-be-kicked thread
2105  *
2106  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2107  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2108  *
2109  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2110  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2111  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2112  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2113  * achieved as well.
2114  */
2115 void kick_process(struct task_struct *p)
2116 {
2117         int cpu;
2118
2119         preempt_disable();
2120         cpu = task_cpu(p);
2121         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2122                 smp_send_reschedule(cpu);
2123         preempt_enable();
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2128  * according to the scheduling class and "nice" value.
2129  *
2130  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2131  * balance conservatively.
2132  */
2133 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2134 {
2135         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2136         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2137
2138         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2139                 return total;
2140
2141         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2146  * according to the scheduling class and "nice" value.
2147  */
2148 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2149 {
2150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2151         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2152
2153         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2154                 return total;
2155
2156         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2157 }
2158
2159 /*
2160  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2161  * domain.
2162  */
2163 static struct sched_group *
2164 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2165 {
2166         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2167         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2168         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2169         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2170
2171         do {
2172                 unsigned long load, avg_load;
2173                 int local_group;
2174                 int i;
2175
2176                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2177                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2178                                         &p->cpus_allowed))
2179                         continue;
2180
2181                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2182                                                sched_group_cpus(group));
2183
2184                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2185                 avg_load = 0;
2186
2187                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2188                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2189                         if (local_group)
2190                                 load = source_load(i, load_idx);
2191                         else
2192                                 load = target_load(i, load_idx);
2193
2194                         avg_load += load;
2195                 }
2196
2197                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2198                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2199                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2200
2201                 if (local_group) {
2202                         this_load = avg_load;
2203                         this = group;
2204                 } else if (avg_load < min_load) {
2205                         min_load = avg_load;
2206                         idlest = group;
2207                 }
2208         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2209
2210         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2211                 return NULL;
2212         return idlest;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2217  */
2218 static int
2219 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2220 {
2221         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2222         int idlest = -1;
2223         int i;
2224
2225         /* Traverse only the allowed CPUs */
2226         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2227                 load = weighted_cpuload(i);
2228
2229                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2230                         min_load = load;
2231                         idlest = i;
2232                 }
2233         }
2234
2235         return idlest;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2240  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2241  * SD_BALANCE_EXEC.
2242  *
2243  * Balance, ie. select the least loaded group.
2244  *
2245  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2246  *
2247  * preempt must be disabled.
2248  */
2249 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2250 {
2251         struct task_struct *t = current;
2252         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2253
2254         for_each_domain(cpu, tmp) {
2255                 /*
2256                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2257                  */
2258                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2259                         break;
2260                 if (tmp->flags & flag)
2261                         sd = tmp;
2262         }
2263
2264         if (sd)
2265                 update_shares(sd);
2266
2267         while (sd) {
2268                 struct sched_group *group;
2269                 int new_cpu, weight;
2270
2271                 if (!(sd->flags & flag)) {
2272                         sd = sd->child;
2273                         continue;
2274                 }
2275
2276                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2277                 if (!group) {
2278                         sd = sd->child;
2279                         continue;
2280                 }
2281
2282                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2283                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2284                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2285                         sd = sd->child;
2286                         continue;
2287                 }
2288
2289                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2290                 cpu = new_cpu;
2291                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2292                 sd = NULL;
2293                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2294                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2295                                 break;
2296                         if (tmp->flags & flag)
2297                                 sd = tmp;
2298                 }
2299                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2300         }
2301
2302         return cpu;
2303 }
2304
2305 #endif /* CONFIG_SMP */
2306
2307 /***
2308  * try_to_wake_up - wake up a thread
2309  * @p: the to-be-woken-up thread
2310  * @state: the mask of task states that can be woken
2311  * @sync: do a synchronous wakeup?
2312  *
2313  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2314  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2315  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2316  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2317  * runnable without the overhead of this.
2318  *
2319  * returns failure only if the task is already active.
2320  */
2321 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2322 {
2323         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2324         unsigned long flags;
2325         long old_state;
2326         struct rq *rq;
2327
2328         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2329                 sync = 0;
2330
2331 #ifdef CONFIG_SMP
2332         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2333                 struct sched_domain *sd;
2334
2335                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2336                 cpu = task_cpu(p);
2337
2338                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2339                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2340                                 update_shares(sd);
2341                                 break;
2342                         }
2343                 }
2344         }
2345 #endif
2346
2347         smp_wmb();
2348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2349         update_rq_clock(rq);
2350         old_state = p->state;
2351         if (!(old_state & state))
2352                 goto out;
2353
2354         if (p->se.on_rq)
2355                 goto out_running;
2356
2357         cpu = task_cpu(p);
2358         orig_cpu = cpu;
2359         this_cpu = smp_processor_id();
2360
2361 #ifdef CONFIG_SMP
2362         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2363                 goto out_activate;
2364
2365         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2366         if (cpu != orig_cpu) {
2367                 set_task_cpu(p, cpu);
2368                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2369                 /* might preempt at this point */
2370                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2371                 old_state = p->state;
2372                 if (!(old_state & state))
2373                         goto out;
2374                 if (p->se.on_rq)
2375                         goto out_running;
2376
2377                 this_cpu = smp_processor_id();
2378                 cpu = task_cpu(p);
2379         }
2380
2381 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2382         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2383         if (cpu == this_cpu)
2384                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2385         else {
2386                 struct sched_domain *sd;
2387                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2388                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2389                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2390                                 break;
2391                         }
2392                 }
2393         }
2394 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2395
2396 out_activate:
2397 #endif /* CONFIG_SMP */
2398         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2399         if (sync)
2400                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2401         if (orig_cpu != cpu)
2402                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2403         if (cpu == this_cpu)
2404                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2405         else
2406                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2407         activate_task(rq, p, 1);
2408         success = 1;
2409
2410         /*
2411          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2412          */
2413         if (!in_interrupt()) {
2414                 struct sched_entity *se = &current->se;
2415                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2416
2417                 if (se->last_wakeup)
2418                         sample -= se->last_wakeup;
2419                 else
2420                         sample -= se->start_runtime;
2421                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2422
2423                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2424         }
2425
2426 out_running:
2427         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2428         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2429
2430         p->state = TASK_RUNNING;
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         if (p->sched_class->task_wake_up)
2433                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2434 #endif
2435 out:
2436         task_rq_unlock(rq, &flags);
2437
2438         return success;
2439 }
2440
2441 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2442 {
2443         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2444 }
2445 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2446
2447 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2448 {
2449         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2454  * p is forked by current.
2455  *
2456  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2457  */
2458 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2459 {
2460         p->se.exec_start                = 0;
2461         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2462         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2463         p->se.last_wakeup               = 0;
2464         p->se.avg_overlap               = 0;
2465         p->se.start_runtime             = 0;
2466         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2467
2468 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2469         p->se.wait_start                = 0;
2470         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2471         p->se.sleep_start               = 0;
2472         p->se.block_start               = 0;
2473         p->se.sleep_max                 = 0;
2474         p->se.block_max                 = 0;
2475         p->se.exec_max                  = 0;
2476         p->se.slice_max                 = 0;
2477         p->se.wait_max                  = 0;
2478 #endif
2479
2480         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2481         p->se.on_rq = 0;
2482         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2483
2484 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2485         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2486 #endif
2487
2488         /*
2489          * We mark the process as running here, but have not actually
2490          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2491          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2492          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2493          */
2494         p->state = TASK_RUNNING;
2495 }
2496
2497 /*
2498  * fork()/clone()-time setup:
2499  */
2500 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2501 {
2502         int cpu = get_cpu();
2503
2504         __sched_fork(p);
2505
2506 #ifdef CONFIG_SMP
2507         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2508 #endif
2509         set_task_cpu(p, cpu);
2510
2511         /*
2512          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2513          */
2514         p->prio = current->normal_prio;
2515         if (!rt_prio(p->prio))
2516                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2517
2518 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2519         if (likely(sched_info_on()))
2520                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2521 #endif
2522 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2523         p->oncpu = 0;
2524 #endif
2525 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2526         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2527         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2528 #endif
2529         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2530
2531         put_cpu();
2532 }
2533
2534 /*
2535  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2536  *
2537  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2538  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2539  * on the runqueue and wakes it.
2540  */
2541 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2542 {
2543         unsigned long flags;
2544         struct rq *rq;
2545
2546         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2547         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2548         update_rq_clock(rq);
2549
2550         p->prio = effective_prio(p);
2551
2552         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2553                 activate_task(rq, p, 0);
2554         } else {
2555                 /*
2556                  * Let the scheduling class do new task startup
2557                  * management (if any):
2558                  */
2559                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2560                 inc_nr_running(rq);
2561         }
2562         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2563         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2564 #ifdef CONFIG_SMP
2565         if (p->sched_class->task_wake_up)
2566                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2567 #endif
2568         task_rq_unlock(rq, &flags);
2569 }
2570
2571 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2572
2573 /**
2574  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2575  * @notifier: notifier struct to register
2576  */
2577 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2578 {
2579         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2582
2583 /**
2584  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2585  * @notifier: notifier struct to unregister
2586  *
2587  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2588  */
2589 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2590 {
2591         hlist_del(&notifier->link);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2594
2595 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2596 {
2597         struct preempt_notifier *notifier;
2598         struct hlist_node *node;
2599
2600         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2601                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2602 }
2603
2604 static void
2605 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2606                                  struct task_struct *next)
2607 {
2608         struct preempt_notifier *notifier;
2609         struct hlist_node *node;
2610
2611         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2612                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2613 }
2614
2615 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2616
2617 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619 }
2620
2621 static void
2622 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2623                                  struct task_struct *next)
2624 {
2625 }
2626
2627 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2628
2629 /**
2630  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2631  * @rq: the runqueue preparing to switch
2632  * @prev: the current task that is being switched out
2633  * @next: the task we are going to switch to.
2634  *
2635  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2636  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2637  * switch.
2638  *
2639  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2640  * hooks.
2641  */
2642 static inline void
2643 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2644                     struct task_struct *next)
2645 {
2646         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2647         prepare_lock_switch(rq, next);
2648         prepare_arch_switch(next);
2649 }
2650
2651 /**
2652  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2653  * @rq: runqueue associated with task-switch
2654  * @prev: the thread we just switched away from.
2655  *
2656  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2657  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2658  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2659  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2660  *
2661  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2662  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2663  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2664  * details.)
2665  */
2666 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2667         __releases(rq->lock)
2668 {
2669         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2670         long prev_state;
2671 #ifdef CONFIG_SMP
2672         int post_schedule = 0;
2673
2674         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2675                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2676 #endif
2677
2678         rq->prev_mm = NULL;
2679
2680         /*
2681          * A task struct has one reference for the use as "current".
2682          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2683          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2684          * the scheduled task must drop that reference.
2685          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2686          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2687          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2688          * be dropped twice.
2689          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2690          */
2691         prev_state = prev->state;
2692         finish_arch_switch(prev);
2693         finish_lock_switch(rq, prev);
2694 #ifdef CONFIG_SMP
2695         if (post_schedule)
2696                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2697 #endif
2698
2699         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2700         if (mm)
2701                 mmdrop(mm);
2702         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2703                 /*
2704                  * Remove function-return probe instances associated with this
2705                  * task and put them back on the free list.
2706                  */
2707                 kprobe_flush_task(prev);
2708                 put_task_struct(prev);
2709         }
2710 }
2711
2712 /**
2713  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2714  * @prev: the thread we just switched away from.
2715  */
2716 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2717         __releases(rq->lock)
2718 {
2719         struct rq *rq = this_rq();
2720
2721         finish_task_switch(rq, prev);
2722 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2723         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2724         preempt_enable();
2725 #endif
2726         if (current->set_child_tid)
2727                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * context_switch - switch to the new MM and the new
2732  * thread's register state.
2733  */
2734 static inline void
2735 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2736                struct task_struct *next)
2737 {
2738         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2739
2740         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2741         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2742         mm = next->mm;
2743         oldmm = prev->active_mm;
2744         /*
2745          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2746          * combine the page table reload and the switch backend into
2747          * one hypercall.
2748          */
2749         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2750
2751         if (unlikely(!mm)) {
2752                 next->active_mm = oldmm;
2753                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2754                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2755         } else
2756                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2757
2758         if (unlikely(!prev->mm)) {
2759                 prev->active_mm = NULL;
2760                 rq->prev_mm = oldmm;
2761         }
2762         /*
2763          * Since the runqueue lock will be released by the next
2764          * task (which is an invalid locking op but in the case
2765          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2766          * do an early lockdep release here:
2767          */
2768 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2769         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2770 #endif
2771
2772         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2773         switch_to(prev, next, prev);
2774
2775         barrier();
2776         /*
2777          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2778          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2779          * frame will be invalid.
2780          */
2781         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2786  *
2787  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2788  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2789  * number of context switches performed since bootup.
2790  */
2791 unsigned long nr_running(void)
2792 {
2793         unsigned long i, sum = 0;
2794
2795         for_each_online_cpu(i)
2796                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2797
2798         return sum;
2799 }
2800
2801 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2802 {
2803         unsigned long i, sum = 0;
2804
2805         for_each_possible_cpu(i)
2806                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2807
2808         /*
2809          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2810          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2811          */
2812         if (unlikely((long)sum < 0))
2813                 sum = 0;
2814
2815         return sum;
2816 }
2817
2818 unsigned long long nr_context_switches(void)
2819 {
2820         int i;
2821         unsigned long long sum = 0;
2822
2823         for_each_possible_cpu(i)
2824                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2825
2826         return sum;
2827 }
2828
2829 unsigned long nr_iowait(void)
2830 {
2831         unsigned long i, sum = 0;
2832
2833         for_each_possible_cpu(i)
2834                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2835
2836         return sum;
2837 }
2838
2839 unsigned long nr_active(void)
2840 {
2841         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2842
2843         for_each_online_cpu(i) {
2844                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2845                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2846         }
2847
2848         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2849                 uninterruptible = 0;
2850
2851         return running + uninterruptible;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2856  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2857  */
2858 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2859 {
2860         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2861         int i, scale;
2862
2863         this_rq->nr_load_updates++;
2864
2865         /* Update our load: */
2866         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2867                 unsigned long old_load, new_load;
2868
2869                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2870
2871                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2872                 new_load = this_load;
2873                 /*
2874                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2875                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2876                  * example.
2877                  */
2878                 if (new_load > old_load)
2879                         new_load += scale-1;
2880                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2881         }
2882 }
2883
2884 #ifdef CONFIG_SMP
2885
2886 /*
2887  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2888  *
2889  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2890  * you need to do so manually before calling.
2891  */
2892 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2893         __acquires(rq1->lock)
2894         __acquires(rq2->lock)
2895 {
2896         BUG_ON(!irqs_disabled());
2897         if (rq1 == rq2) {
2898                 spin_lock(&rq1->lock);
2899                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2900         } else {
2901                 if (rq1 < rq2) {
2902                         spin_lock(&rq1->lock);
2903                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2904                 } else {
2905                         spin_lock(&rq2->lock);
2906                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2907                 }
2908         }
2909         update_rq_clock(rq1);
2910         update_rq_clock(rq2);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2915  *
2916  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2917  * you need to do so manually after calling.
2918  */
2919 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2920         __releases(rq1->lock)
2921         __releases(rq2->lock)
2922 {
2923         spin_unlock(&rq1->lock);
2924         if (rq1 != rq2)
2925                 spin_unlock(&rq2->lock);
2926         else
2927                 __release(rq2->lock);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2932  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2933  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2934  * the cpu_allowed mask is restored.
2935  */
2936 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2937 {
2938         struct migration_req req;
2939         unsigned long flags;
2940         struct rq *rq;
2941
2942         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2943         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2944             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2945                 goto out;
2946
2947         /* force the process onto the specified CPU */
2948         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2949                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2950                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2951
2952                 get_task_struct(mt);
2953                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2954                 wake_up_process(mt);
2955                 put_task_struct(mt);
2956                 wait_for_completion(&req.done);
2957
2958                 return;
2959         }
2960 out:
2961         task_rq_unlock(rq, &flags);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2966  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2967  */
2968 void sched_exec(void)
2969 {
2970         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2971         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2972         put_cpu();
2973         if (new_cpu != this_cpu)
2974                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2979  * Both runqueues must be locked.
2980  */
2981 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2982                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2983 {
2984         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2985         set_task_cpu(p, this_cpu);
2986         activate_task(this_rq, p, 0);
2987         /*
2988          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2989          * to be always true for them.
2990          */
2991         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2992 }
2993
2994 /*
2995  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2996  */
2997 static
2998 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2999                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3000                      int *all_pinned)
3001 {
3002         int tsk_cache_hot = 0;
3003         /*
3004          * We do not migrate tasks that are:
3005          * 1) running (obviously), or
3006          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3007          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3008          */
3009         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3010                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3011                 return 0;
3012         }
3013         *all_pinned = 0;
3014
3015         if (task_running(rq, p)) {
3016                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3017                 return 0;
3018         }
3019
3020         /*
3021          * Aggressive migration if:
3022          * 1) task is cache cold, or
3023          * 2) too many balance attempts have failed.
3024          */
3025
3026         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3027         if (!tsk_cache_hot ||
3028                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3029 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3030                 if (tsk_cache_hot) {
3031                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3032                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3033                 }
3034 #endif
3035                 return 1;
3036         }
3037
3038         if (tsk_cache_hot) {
3039                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3040                 return 0;
3041         }
3042         return 1;
3043 }
3044
3045 static unsigned long
3046 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3047               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3048               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3049               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3050 {
3051         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3052         struct task_struct *p;
3053         long rem_load_move = max_load_move;
3054
3055         if (max_load_move == 0)
3056                 goto out;
3057
3058         pinned = 1;
3059
3060         /*
3061          * Start the load-balancing iterator:
3062          */
3063         p = iterator->start(iterator->arg);
3064 next:
3065         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3066                 goto out;
3067
3068         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3069             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3070                 p = iterator->next(iterator->arg);
3071                 goto next;
3072         }
3073
3074         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3075         pulled++;
3076         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3077
3078 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3079         /*
3080          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3081          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3082          * section.
3083          */
3084         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3085                 goto out;
3086 #endif
3087
3088         /*
3089          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3090          */
3091         if (rem_load_move > 0) {
3092                 if (p->prio < *this_best_prio)
3093                         *this_best_prio = p->prio;
3094                 p = iterator->next(iterator->arg);
3095                 goto next;
3096         }
3097 out:
3098         /*
3099          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3100          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3101          * inside pull_task().
3102          */
3103         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3104
3105         if (all_pinned)
3106                 *all_pinned = pinned;
3107
3108         return max_load_move - rem_load_move;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3113  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3114  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3115  *
3116  * Called with both runqueues locked.
3117  */
3118 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3119                       unsigned long max_load_move,
3120                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3121                       int *all_pinned)
3122 {
3123         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3124         unsigned long total_load_moved = 0;
3125         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3126
3127         do {
3128                 total_load_moved +=
3129                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3130                                 max_load_move - total_load_moved,
3131                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3132                 class = class->next;
3133
3134 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3135                 /*
3136                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3137                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3138                  * the critical section.
3139                  */
3140                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3141                         break;
3142 #endif
3143         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3144
3145         return total_load_moved > 0;
3146 }
3147
3148 static int
3149 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3150                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3151                    struct rq_iterator *iterator)
3152 {
3153         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3154         int pinned = 0;
3155
3156         while (p) {
3157                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3158                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3159                         /*
3160                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3161                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3162                          * stats here rather than inside pull_task().
3163                          */
3164                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3165
3166                         return 1;
3167                 }
3168                 p = iterator->next(iterator->arg);
3169         }
3170
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 /*
3175  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3176  * part of active balancing operations within "domain".
3177  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3178  *
3179  * Called with both runqueues locked.
3180  */
3181 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3182                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3183 {
3184         const struct sched_class *class;
3185
3186         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3187                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3188                         return 1;
3189
3190         return 0;
3191 }
3192 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3193 /*
3194  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3195  *              during load balancing.
3196  */
3197 struct sd_lb_stats {
3198         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3199         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3200         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3201         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3202         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3203
3204         /** Statistics of this group */
3205         unsigned long this_load;
3206         unsigned long this_load_per_task;
3207         unsigned long this_nr_running;
3208
3209         /* Statistics of the busiest group */
3210         unsigned long max_load;
3211         unsigned long busiest_load_per_task;
3212         unsigned long busiest_nr_running;
3213
3214         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3215 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3216         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3217         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3218         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3219         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3220         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3221         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3222 #endif
3223 };
3224
3225 /*
3226  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3227  */
3228 struct sg_lb_stats {
3229         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3230         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3231         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3232         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3233         unsigned long group_capacity;
3234         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3235 };
3236
3237 /**
3238  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3239  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3240  */
3241 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3242 {
3243         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3244 }
3245
3246 /**
3247  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3248  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3249  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3250  */
3251 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3252                                         enum cpu_idle_type idle)
3253 {
3254         int load_idx;
3255
3256         switch (idle) {
3257         case CPU_NOT_IDLE:
3258                 load_idx = sd->busy_idx;
3259                 break;
3260
3261         case CPU_NEWLY_IDLE:
3262                 load_idx = sd->newidle_idx;
3263                 break;
3264         default:
3265                 load_idx = sd->idle_idx;
3266                 break;
3267         }
3268
3269         return load_idx;
3270 }
3271
3272
3273 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3274 /**
3275  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3276  * the given sched_domain, during load balancing.
3277  *
3278  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3279  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3280  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3281  */
3282 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3283         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3284 {
3285         /*
3286          * Busy processors will not participate in power savings
3287          * balance.
3288          */
3289         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3290                 sds->power_savings_balance = 0;
3291         else {
3292                 sds->power_savings_balance = 1;
3293                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3294                 sds->leader_nr_running = 0;
3295         }
3296 }
3297
3298 /**
3299  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3300  * sched_domain while performing load balancing.
3301  *
3302  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3303  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3304  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3305  *              load balancing ?
3306  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3307  */
3308 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3309         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3310 {
3311
3312         if (!sds->power_savings_balance)
3313                 return;
3314
3315         /*
3316          * If the local group is idle or completely loaded
3317          * no need to do power savings balance at this domain
3318          */
3319         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3320                                 !sds->this_nr_running))
3321                 sds->power_savings_balance = 0;
3322
3323         /*
3324          * If a group is already running at full capacity or idle,
3325          * don't include that group in power savings calculations
3326          */
3327         if (!sds->power_savings_balance ||
3328                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3329                 !sgs->sum_nr_running)
3330                 return;
3331
3332         /*
3333          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3334          * This is the group from where we need to pick up the load
3335          * for saving power
3336          */
3337         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3338             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3339              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3340                 sds->group_min = group;
3341                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3342                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3343                                                 sgs->sum_nr_running;
3344         }
3345
3346         /*
3347          * Calculate the group which is almost near its
3348          * capacity but still has some space to pick up some load
3349          * from other group and save more power
3350          */
3351         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3352                 return;
3353
3354         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3355             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3356              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3357                 sds->group_leader = group;
3358                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3359         }
3360 }
3361
3362 /**
3363  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3364  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3365  *      under consideration.
3366  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3367  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3368  *
3369  * Description:
3370  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3371  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3372  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3373  *
3374  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3375  * Else returns 0.
3376  */
3377 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3378                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3379 {
3380         if (!sds->power_savings_balance)
3381                 return 0;
3382
3383         if (sds->this != sds->group_leader ||
3384                         sds->group_leader == sds->group_min)
3385                 return 0;
3386
3387         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3388         sds->busiest = sds->group_min;
3389
3390         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3391                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3392                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3393         }
3394
3395         return 1;
3396
3397 }
3398 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3399 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3400         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3401 {
3402         return;
3403 }
3404
3405 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3406         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3407 {
3408         return;
3409 }
3410
3411 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3412                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3413 {
3414         return 0;
3415 }
3416 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3417
3418
3419 /**
3420  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3421  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3422  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3423  * @idle: Idle status of this_cpu
3424  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3425  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3426  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3427  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3428  * @balance: Should we balance.
3429  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3430  */
3431 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3432                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3433                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3434                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3435 {
3436         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3437         int i;
3438         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3439         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3440         unsigned long avg_load_per_task;
3441
3442         if (local_group)
3443                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3444
3445         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3446         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3447         max_cpu_load = 0;
3448         min_cpu_load = ~0UL;
3449
3450         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3451                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3452
3453                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3454                         *sd_idle = 0;
3455
3456                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3457                 if (local_group) {
3458                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3459                                 first_idle_cpu = 1;
3460                                 balance_cpu = i;
3461                         }
3462
3463                         load = target_load(i, load_idx);
3464                 } else {
3465                         load = source_load(i, load_idx);
3466                         if (load > max_cpu_load)
3467                                 max_cpu_load = load;
3468                         if (min_cpu_load > load)
3469                                 min_cpu_load = load;
3470                 }
3471
3472                 sgs->group_load += load;
3473                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3474                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3475
3476                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3477         }
3478
3479         /*
3480          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3481          * is eligible for doing load balancing at this and above
3482          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3483          * to do the newly idle load balance.
3484          */
3485         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3486             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3487                 *balance = 0;
3488                 return;
3489         }
3490
3491         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3492         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3493                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3494
3495
3496         /*
3497          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3498          * than the average weight of two tasks.
3499          *
3500          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3501          *      might not be a suitable number - should we keep a
3502          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3503          *      the hierarchy?
3504          */
3505         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3506                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3507
3508         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3509                 sgs->group_imb = 1;
3510
3511         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3512
3513 }
3514
3515 /**
3516  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3517  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3518  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3519  * @idle: Idle status of this_cpu
3520  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3521  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3522  * @balance: Should we balance.
3523  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3524  */
3525 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3526                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3527                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3528                         struct sd_lb_stats *sds)
3529 {
3530         struct sched_group *group = sd->groups;
3531         struct sg_lb_stats sgs;
3532         int load_idx;
3533
3534         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3535         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3536
3537         do {
3538                 int local_group;
3539
3540                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3541                                                sched_group_cpus(group));
3542                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3543                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3544                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3545
3546                 if (local_group && balance && !(*balance))
3547                         return;
3548
3549                 sds->total_load += sgs.group_load;
3550                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3551
3552                 if (local_group) {
3553                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3554                         sds->this = group;
3555                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3556                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3557                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3558                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3559                                 sgs.group_imb)) {
3560                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3561                         sds->busiest = group;
3562                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3563                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3564                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3565                 }
3566
3567                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3568                 group = group->next;
3569         } while (group != sd->groups);
3570
3571 }
3572
3573 /**
3574  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3575  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3576  *                      load balancing.
3577  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3578  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3579  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3580  */
3581 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3582                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3583 {
3584         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3585         unsigned int imbn = 2;
3586
3587         if (sds->this_nr_running) {
3588                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3589                 if (sds->busiest_load_per_task >
3590                                 sds->this_load_per_task)
3591                         imbn = 1;
3592         } else
3593                 sds->this_load_per_task =
3594                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3595
3596         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3597                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3598                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3599                 return;
3600         }
3601
3602         /*
3603          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3604          * however we may be able to increase total CPU power used by
3605          * moving them.
3606          */
3607
3608         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3609                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3610         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3611                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3612         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3613
3614         /* Amount of load we'd subtract */
3615         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3616                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3617         if (sds->max_load > tmp)
3618                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3619                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3620
3621         /* Amount of load we'd add */
3622         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3623                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3624                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3625                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3626         else
3627                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3628                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3629         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3630                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3631         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3632
3633         /* Move if we gain throughput */
3634         if (pwr_move > pwr_now)
3635                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3636 }
3637
3638 /**
3639  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3640  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3641  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3642  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3643  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3644  */
3645 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3646                 unsigned long *imbalance)
3647 {
3648         unsigned long max_pull;
3649         /*
3650          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3651          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3652          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3653          */
3654         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3655                 *imbalance = 0;
3656                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3657         }
3658
3659         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3660         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3661                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3662
3663         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3664         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3665                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3666                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3667
3668         /*
3669          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3670          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3671          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3672          * moved
3673          */
3674         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3675                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3676
3677 }
3678 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3679
3680 /**
3681  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3682  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3683  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3684  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3685  * such a group exists.
3686  *
3687  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3688  * to restore balance.
3689  *
3690  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3691  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3692  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3693  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3694  * @idle: The idle status of this_cpu.
3695  * @sd_idle: The idleness of sd
3696  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3697  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3698  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3699  *
3700  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3701  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3702  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3703  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3704  */
3705 static struct sched_group *
3706 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3707                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3708                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3709 {
3710         struct sd_lb_stats sds;
3711
3712         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3713
3714         /*
3715          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3716          * this level.
3717          */
3718         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3719                                         balance, &sds);
3720
3721         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3722         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3723          *    at this level.
3724          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3725          * 3) This group is the busiest group.
3726          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3727          *    sched_domain.
3728          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3729          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3730          */
3731         if (balance && !(*balance))
3732                 goto ret;
3733
3734         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3735                 goto out_balanced;
3736
3737         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3738                 goto out_balanced;
3739
3740         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3741
3742         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3743                 goto out_balanced;
3744
3745         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3746                 goto out_balanced;
3747
3748         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3749         if (sds.group_imb)
3750                 sds.busiest_load_per_task =
3751                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3752
3753         /*
3754          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3755          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3756          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3757          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3758          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3759          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3760          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3761          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3762          * appear as very large values with unsigned longs.
3763          */
3764         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3765                 goto out_balanced;
3766
3767         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3768         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3769         return sds.busiest;
3770
3771 out_balanced:
3772         /*
3773          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3774          * to save power.
3775          */
3776         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3777                 return sds.busiest;
3778 ret:
3779         *imbalance = 0;
3780         return NULL;
3781 }
3782
3783 /*
3784  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3785  */
3786 static struct rq *
3787 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3788                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3789 {
3790         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3791         unsigned long max_load = 0;
3792         int i;
3793
3794         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3795                 unsigned long wl;
3796
3797                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3798                         continue;
3799
3800                 rq = cpu_rq(i);
3801                 wl = weighted_cpuload(i);
3802
3803                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3804                         continue;
3805
3806                 if (wl > max_load) {
3807                         max_load = wl;
3808                         busiest = rq;
3809                 }
3810         }
3811
3812         return busiest;
3813 }
3814
3815 /*
3816  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3817  * so long as it is large enough.
3818  */
3819 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3820
3821 /*
3822  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3823  * tasks if there is an imbalance.
3824  */
3825 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3826                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3827                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3828 {
3829         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3830         struct sched_group *group;
3831         unsigned long imbalance;
3832         struct rq *busiest;
3833         unsigned long flags;
3834
3835         cpumask_setall(cpus);
3836
3837         /*
3838          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3839          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3840          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3841          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3842          */
3843         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3844             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3845                 sd_idle = 1;
3846
3847         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3848
3849 redo:
3850         update_shares(sd);
3851         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3852                                    cpus, balance);
3853
3854         if (*balance == 0)
3855                 goto out_balanced;
3856
3857         if (!group) {
3858                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3859                 goto out_balanced;
3860         }
3861
3862         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3863         if (!busiest) {
3864                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3865                 goto out_balanced;
3866         }
3867
3868         BUG_ON(busiest == this_rq);
3869
3870         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3871
3872         ld_moved = 0;
3873         if (busiest->nr_running > 1) {
3874                 /*
3875                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3876                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3877                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3878                  * correctly treated as an imbalance.
3879                  */
3880                 local_irq_save(flags);
3881                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3882                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3883                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3884                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3885                 local_irq_restore(flags);
3886
3887                 /*
3888                  * some other cpu did the load balance for us.
3889                  */
3890                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3891                         resched_cpu(this_cpu);
3892
3893                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3894                 if (unlikely(all_pinned)) {
3895                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3896                         if (!cpumask_empty(cpus))
3897                                 goto redo;
3898                         goto out_balanced;
3899                 }
3900         }
3901
3902         if (!ld_moved) {
3903                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3904                 sd->nr_balance_failed++;
3905
3906                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3907
3908                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3909
3910                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3911                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3912                          */
3913                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3914                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3915                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3916                                 all_pinned = 1;
3917                                 goto out_one_pinned;
3918                         }
3919
3920                         if (!busiest->active_balance) {
3921                                 busiest->active_balance = 1;
3922                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3923                                 active_balance = 1;
3924                         }
3925                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3926                         if (active_balance)
3927                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3928
3929                         /*
3930                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3931                          * counter.
3932                          */
3933                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3934                 }
3935         } else
3936                 sd->nr_balance_failed = 0;
3937
3938         if (likely(!active_balance)) {
3939                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3940                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3941         } else {
3942                 /*
3943                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3944                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3945                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3946                  * move_tasks).
3947                  */
3948                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3949                         sd->balance_interval *= 2;
3950         }
3951
3952         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3953             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3954                 ld_moved = -1;
3955
3956         goto out;
3957
3958 out_balanced:
3959         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3960
3961         sd->nr_balance_failed = 0;
3962
3963 out_one_pinned:
3964         /* tune up the balancing interval */
3965         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3966                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3967                 sd->balance_interval *= 2;
3968
3969         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3970             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3971                 ld_moved = -1;
3972         else
3973                 ld_moved = 0;
3974 out:
3975         if (ld_moved)
3976                 update_shares(sd);
3977         return ld_moved;
3978 }
3979
3980 /*
3981  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3982  * tasks if there is an imbalance.
3983  *
3984  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3985  * this_rq is locked.
3986  */
3987 static int
3988 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3989                         struct cpumask *cpus)
3990 {
3991         struct sched_group *group;
3992         struct rq *busiest = NULL;
3993         unsigned long imbalance;
3994         int ld_moved = 0;
3995         int sd_idle = 0;
3996         int all_pinned = 0;
3997
3998         cpumask_setall(cpus);
3999
4000         /*
4001          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4002          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4003          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4004          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4005          */
4006         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4007             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4008                 sd_idle = 1;
4009
4010         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4011 redo:
4012         update_shares_locked(this_rq, sd);
4013         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4014                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4015         if (!group) {
4016                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4017                 goto out_balanced;
4018         }
4019
4020         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4021         if (!busiest) {
4022                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4023                 goto out_balanced;
4024         }
4025
4026         BUG_ON(busiest == this_rq);
4027
4028         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4029
4030         ld_moved = 0;
4031         if (busiest->nr_running > 1) {
4032                 /* Attempt to move tasks */
4033                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4034                 /* this_rq->clock is already updated */
4035                 update_rq_clock(busiest);
4036                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4037                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4038                                         &all_pinned);
4039                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4040
4041                 if (unlikely(all_pinned)) {
4042                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4043                         if (!cpumask_empty(cpus))
4044                                 goto redo;
4045                 }
4046         }
4047
4048         if (!ld_moved) {
4049                 int active_balance = 0;
4050
4051                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4052                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4053                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4054                         return -1;
4055
4056                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4057                         return -1;
4058
4059                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4060                         return -1;
4061
4062                 /*
4063                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4064                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4065                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4066                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4067                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4068                  *
4069                  * The package power saving logic comes from
4070                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4071                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4072                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4073                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4074                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4075                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4076                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4077                  *
4078                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4079                  * will be more than one task in the source run queue and
4080                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4081                  * active balance code will not be triggered.
4082                  */
4083
4084                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4085                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4086
4087                 /*
4088                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4089                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4090                  */
4091                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4092                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4093                         all_pinned = 1;
4094                         return ld_moved;
4095                 }
4096
4097                 if (!busiest->active_balance) {
4098                         busiest->active_balance = 1;
4099                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4100                         active_balance = 1;
4101                 }
4102
4103                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4104                 /*
4105                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4106                  */
4107                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4108                 if (active_balance)
4109                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4110                 spin_lock(&this_rq->lock);
4111
4112         } else
4113                 sd->nr_balance_failed = 0;
4114
4115         update_shares_locked(this_rq, sd);
4116         return ld_moved;
4117
4118 out_balanced:
4119         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4120         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4121             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4122                 return -1;
4123         sd->nr_balance_failed = 0;
4124
4125         return 0;
4126 }
4127
4128 /*
4129  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4130  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4131  */
4132 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4133 {
4134         struct sched_domain *sd;
4135         int pulled_task = 0;
4136         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4137         cpumask_var_t tmpmask;
4138
4139         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
4140                 return;
4141
4142         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4143                 unsigned long interval;
4144
4145                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4146                         continue;
4147
4148                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4149                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4150                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4151                                                            sd, tmpmask);
4152
4153                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4154                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4155                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4156                 if (pulled_task)
4157                         break;
4158         }
4159         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4160                 /*
4161                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4162                  * a busy processor. So reset next_balance.
4163                  */
4164                 this_rq->next_balance = next_balance;
4165         }
4166         free_cpumask_var(tmpmask);
4167 }
4168
4169 /*
4170  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4171  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4172  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4173  * logical imbalances.
4174  *
4175  * Called with busiest_rq locked.
4176  */
4177 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4178 {
4179         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4180         struct sched_domain *sd;
4181         struct rq *target_rq;
4182
4183         /* Is there any task to move? */
4184         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4185                 return;
4186
4187         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4188
4189         /*
4190          * This condition is "impossible", if it occurs
4191          * we need to fix it. Originally reported by
4192          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4193          */
4194         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4195
4196         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4197         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4198         update_rq_clock(busiest_rq);
4199         update_rq_clock(target_rq);
4200
4201         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4202         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4203                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4204                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4205                                 break;
4206         }
4207
4208         if (likely(sd)) {
4209                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4210
4211                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4212                                   sd, CPU_IDLE))
4213                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4214                 else
4215                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4216         }
4217         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4218 }
4219
4220 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4221 static struct {
4222         atomic_t load_balancer;
4223         cpumask_var_t cpu_mask;
4224 } nohz ____cacheline_aligned = {
4225         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4226 };
4227
4228 /*
4229  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4230  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4231  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4232  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4233  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4234  * arrives...
4235  *
4236  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4237  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4238  * nohz.cpu_mask..
4239  *
4240  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4241  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4242  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4243  * there is no need for ilb owner.
4244  *
4245  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4246  * next busy scheduler_tick()
4247  */
4248 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4249 {
4250         int cpu = smp_processor_id();
4251
4252         if (stop_tick) {
4253                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4254
4255                 if (!cpu_active(cpu)) {
4256                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4257                                 return 0;
4258
4259                         /*
4260                          * If we are going offline and still the leader,
4261                          * give up!
4262                          */
4263                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4264                                 BUG();
4265
4266                         return 0;
4267                 }
4268
4269                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4270
4271                 /* time for ilb owner also to sleep */
4272                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4273                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4274                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4275                         return 0;
4276                 }
4277
4278                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4279                         /* make me the ilb owner */
4280                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4281                                 return 1;
4282                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4283                         return 1;
4284         } else {
4285                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4286                         return 0;
4287
4288                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4289
4290                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4291                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4292                                 BUG();
4293         }
4294         return 0;
4295 }
4296 #endif
4297
4298 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4299
4300 /*
4301  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4302  * and initiates a balancing operation if so.
4303  *
4304  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4305  */
4306 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4307 {
4308         int balance = 1;
4309         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4310         unsigned long interval;
4311         struct sched_domain *sd;
4312         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4313         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4314         int update_next_balance = 0;
4315         int need_serialize;
4316         cpumask_var_t tmp;
4317
4318         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4319         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4320                 return;
4321
4322         for_each_domain(cpu, sd) {
4323                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4324                         continue;
4325
4326                 interval = sd->balance_interval;
4327                 if (idle != CPU_IDLE)
4328                         interval *= sd->busy_factor;
4329
4330                 /* scale ms to jiffies */
4331                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4332                 if (unlikely(!interval))
4333                         interval = 1;
4334                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4335                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4336
4337                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4338
4339                 if (need_serialize) {
4340                         if (!spin_trylock(&balancing))
4341                                 goto out;
4342                 }
4343
4344                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4345                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4346                                 /*
4347                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4348                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4349                                  * not idle.
4350                                  */
4351                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4352                         }
4353                         sd->last_balance = jiffies;
4354                 }
4355                 if (need_serialize)
4356                         spin_unlock(&balancing);
4357 out:
4358                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4359                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4360                         update_next_balance = 1;
4361                 }
4362
4363                 /*
4364                  * Stop the load balance at this level. There is another
4365                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4366                  * actively.
4367                  */
4368                 if (!balance)
4369                         break;
4370         }
4371
4372         /*
4373          * next_balance will be updated only when there is a need.
4374          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4375          * updated.
4376          */
4377         if (likely(update_next_balance))
4378                 rq->next_balance = next_balance;
4379
4380         free_cpumask_var(tmp);
4381 }
4382
4383 /*
4384  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4385  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4386  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4387  */
4388 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4389 {
4390         int this_cpu = smp_processor_id();
4391         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4392         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4393                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4394
4395         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4396
4397 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4398         /*
4399          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4400          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4401          * stopped.
4402          */
4403         if (this_rq->idle_at_tick &&
4404             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4405                 struct rq *rq;
4406                 int balance_cpu;
4407
4408                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4409                         if (balance_cpu == this_cpu)
4410                                 continue;
4411
4412                         /*
4413                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4414                          * work being done for other cpus. Next load
4415                          * balancing owner will pick it up.
4416                          */
4417                         if (need_resched())
4418                                 break;
4419
4420                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4421
4422                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4423                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4424                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4425                 }
4426         }
4427 #endif
4428 }
4429
4430 static inline int on_null_domain(int cpu)
4431 {
4432         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4433 }
4434
4435 /*
4436  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4437  *
4438  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4439  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4440  * if the whole system is idle.
4441  */
4442 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4443 {
4444 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4445         /*
4446          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4447          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4448          * load balancer.
4449          */
4450         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4451                 rq->in_nohz_recently = 0;
4452
4453                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4454                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4455                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4456                 }
4457
4458                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4459                         /*
4460                          * simple selection for now: Nominate the
4461                          * first cpu in the nohz list to be the next
4462                          * ilb owner.
4463                          *
4464                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4465                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4466                          */
4467                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4468
4469                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4470                                 resched_cpu(ilb);
4471                 }
4472         }
4473
4474         /*
4475          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4476          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4477          */
4478         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4479             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4480                 resched_cpu(cpu);
4481                 return;
4482         }
4483
4484         /*
4485          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4486          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4487          */
4488         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4489             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4490                 return;
4491 #endif
4492         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4493         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4494             likely(!on_null_domain(cpu)))
4495                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4496 }
4497
4498 #else   /* CONFIG_SMP */
4499
4500 /*
4501  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4502  */
4503 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4504 {
4505 }
4506
4507 #endif
4508
4509 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4510
4511 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4512
4513 /*
4514  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4515  * @p in case that task is currently running.
4516  */
4517 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4518 {
4519         unsigned long flags;
4520         struct rq *rq;
4521         u64 ns = 0;
4522
4523         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4524
4525         if (task_current(rq, p)) {
4526                 u64 delta_exec;
4527
4528                 update_rq_clock(rq);
4529                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4530                 if ((s64)delta_exec > 0)
4531                         ns = delta_exec;
4532         }
4533
4534         task_rq_unlock(rq, &flags);
4535
4536         return ns;
4537 }
4538
4539 /*
4540  * Account user cpu time to a process.
4541  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4542  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4543  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4544  */
4545 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4546                        cputime_t cputime_scaled)
4547 {
4548         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4549         cputime64_t tmp;
4550
4551         /* Add user time to process. */
4552         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4553         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4554         account_group_user_time(p, cputime);
4555
4556         /* Add user time to cpustat. */
4557         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4558         if (TASK_NICE(p) > 0)
4559                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4560         else
4561                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4562         /* Account for user time used */
4563         acct_update_integrals(p);
4564 }
4565
4566 /*
4567  * Account guest cpu time to a process.
4568  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4569  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4570  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4571  */
4572 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4573                                cputime_t cputime_scaled)
4574 {
4575         cputime64_t tmp;
4576         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4577
4578         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4579
4580         /* Add guest time to process. */
4581         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4582         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4583         account_group_user_time(p, cputime);
4584         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4585
4586         /* Add guest time to cpustat. */
4587         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4588         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4589 }
4590
4591 /*
4592  * Account system cpu time to a process.
4593  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4594  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4595  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4596  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4597  */
4598 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4599                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4600 {
4601         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4602         cputime64_t tmp;
4603
4604         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4605                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4606                 return;
4607         }
4608
4609         /* Add system time to process. */
4610         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4611         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4612         account_group_system_time(p, cputime);
4613
4614         /* Add system time to cpustat. */
4615         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4616         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4617                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4618         else if (softirq_count())
4619                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4620         else
4621                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4622
4623         /* Account for system time used */
4624         acct_update_integrals(p);
4625 }
4626
4627 /*
4628  * Account for involuntary wait time.
4629  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4630  */
4631 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4632 {
4633         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4634         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4635
4636         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4637 }
4638
4639 /*
4640  * Account for idle time.
4641  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4642  */
4643 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4644 {
4645         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4646         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4647         struct rq *rq = this_rq();
4648
4649         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4650                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4651         else
4652                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4653 }
4654
4655 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4656
4657 /*
4658  * Account a single tick of cpu time.
4659  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4660  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4661  */
4662 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4663 {
4664         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4665         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4666         struct rq *rq = this_rq();
4667
4668         if (user_tick)
4669                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4670         else if (p != rq->idle)
4671                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4672                                     one_jiffy_scaled);
4673         else
4674                 account_idle_time(one_jiffy);
4675 }
4676
4677 /*
4678  * Account multiple ticks of steal time.
4679  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4680  * @ticks: number of stolen ticks
4681  */
4682 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4683 {
4684         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4685 }
4686
4687 /*
4688  * Account multiple ticks of idle time.
4689  * @ticks: number of stolen ticks
4690  */
4691 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4692 {
4693         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4694 }
4695
4696 #endif
4697
4698 /*
4699  * Use precise platform statistics if available:
4700  */
4701 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4702 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4703 {
4704         return p->utime;
4705 }
4706
4707 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4708 {
4709         return p->stime;
4710 }
4711 #else
4712 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4713 {
4714         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4715                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4716         u64 temp;
4717
4718         /*
4719          * Use CFS's precise accounting:
4720          */
4721         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4722
4723         if (total) {
4724                 temp *= utime;
4725                 do_div(temp, total);
4726         }
4727         utime = (clock_t)temp;
4728
4729         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4730         return p->prev_utime;
4731 }
4732
4733 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4734 {
4735         clock_t stime;
4736
4737         /*
4738          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4739          * the total, to make sure the total observed by userspace
4740          * grows monotonically - apps rely on that):
4741          */
4742         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4743                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4744
4745         if (stime >= 0)
4746                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4747
4748         return p->prev_stime;
4749 }
4750 #endif
4751
4752 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4753 {
4754         return p->gtime;
4755 }
4756
4757 /*
4758  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4759  * We call it with interrupts disabled.
4760  *
4761  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4762  * timeslices.
4763  */
4764 void scheduler_tick(void)
4765 {
4766         int cpu = smp_processor_id();
4767         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4768         struct task_struct *curr = rq->curr;
4769
4770         sched_clock_tick();
4771
4772         spin_lock(&rq->lock);
4773         update_rq_clock(rq);
4774         update_cpu_load(rq);
4775         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4776         spin_unlock(&rq->lock);
4777
4778 #ifdef CONFIG_SMP
4779         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4780         trigger_load_balance(rq, cpu);
4781 #endif
4782 }
4783
4784 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4785                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4786
4787 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4788 {
4789         if (in_lock_functions(addr)) {
4790                 addr = CALLER_ADDR2;
4791                 if (in_lock_functions(addr))
4792                         addr = CALLER_ADDR3;
4793         }
4794         return addr;
4795 }
4796
4797 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4798 {
4799 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4800         /*
4801          * Underflow?
4802          */
4803         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4804                 return;
4805 #endif
4806         preempt_count() += val;
4807 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4808         /*
4809          * Spinlock count overflowing soon?
4810          */
4811         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4812                                 PREEMPT_MASK - 10);
4813 #endif
4814         if (preempt_count() == val)
4815                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4816 }
4817 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4818
4819 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4820 {
4821 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4822         /*
4823          * Underflow?
4824          */
4825         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4826                 return;
4827         /*
4828          * Is the spinlock portion underflowing?
4829          */
4830         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4831                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4832                 return;
4833 #endif
4834
4835         if (preempt_count() == val)
4836                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4837         preempt_count() -= val;
4838 }
4839 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4840
4841 #endif
4842
4843 /*
4844  * Print scheduling while atomic bug:
4845  */
4846 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4847 {
4848         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4849
4850         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4851                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4852
4853         debug_show_held_locks(prev);
4854         print_modules();
4855         if (irqs_disabled())
4856                 print_irqtrace_events(prev);
4857
4858         if (regs)
4859                 show_regs(regs);
4860         else
4861                 dump_stack();
4862 }
4863
4864 /*
4865  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4866  */
4867 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4868 {
4869         /*
4870          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4871          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4872          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4873          */
4874         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4875                 __schedule_bug(prev);
4876
4877         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4878
4879         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4880 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4881         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4882                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4883                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4884         }
4885 #endif
4886 }
4887
4888 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4889 {
4890         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4891                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4892
4893                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4894                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4895
4896                 /*
4897                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4898                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4899                  * the avg_overlap on preemption.
4900                  *
4901                  * We use the average preemption runtime because that
4902                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4903                  * build up.
4904                  */
4905                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4906         }
4907         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4908 }
4909
4910 /*
4911  * Pick up the highest-prio task:
4912  */
4913 static inline struct task_struct *
4914 pick_next_task(struct rq *rq)
4915 {
4916         const struct sched_class *class;
4917         struct task_struct *p;
4918
4919         /*
4920          * Optimization: we know that if all tasks are in
4921          * the fair class we can call that function directly:
4922          */
4923         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4924                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4925                 if (likely(p))
4926                         return p;
4927         }
4928
4929         class = sched_class_highest;
4930         for ( ; ; ) {
4931                 p = class->pick_next_task(rq);
4932                 if (p)
4933                         return p;
4934                 /*
4935                  * Will never be NULL as the idle class always
4936                  * returns a non-NULL p:
4937                  */
4938                 class = class->next;
4939         }
4940 }
4941
4942 /*
4943  * schedule() is the main scheduler function.
4944  */
4945 asmlinkage void __sched __schedule(void)
4946 {
4947         struct task_struct *prev, *next;
4948         unsigned long *switch_count;
4949         struct rq *rq;
4950         int cpu;
4951
4952         cpu = smp_processor_id();
4953         rq = cpu_rq(cpu);
4954         rcu_qsctr_inc(cpu);
4955         prev = rq->curr;
4956         switch_count = &prev->nivcsw;
4957
4958         release_kernel_lock(prev);
4959 need_resched_nonpreemptible:
4960
4961         schedule_debug(prev);
4962
4963         if (sched_feat(HRTICK))
4964                 hrtick_clear(rq);
4965
4966         spin_lock_irq(&rq->lock);
4967         update_rq_clock(rq);
4968         clear_tsk_need_resched(prev);
4969
4970         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4971                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4972                         prev->state = TASK_RUNNING;
4973                 else
4974                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4975                 switch_count = &prev->nvcsw;
4976         }
4977
4978 #ifdef CONFIG_SMP
4979         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4980                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4981 #endif
4982
4983         if (unlikely(!rq->nr_running))
4984                 idle_balance(cpu, rq);
4985
4986         put_prev_task(rq, prev);
4987         next = pick_next_task(rq);
4988
4989         if (likely(prev != next)) {
4990                 sched_info_switch(prev, next);
4991
4992                 rq->nr_switches++;
4993                 rq->curr = next;
4994                 ++*switch_count;
4995
4996                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4997                 /*
4998                  * the context switch might have flipped the stack from under
4999                  * us, hence refresh the local variables.
5000                  */
5001                 cpu = smp_processor_id();
5002                 rq = cpu_rq(cpu);
5003         } else
5004                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5005
5006         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5007                 goto need_resched_nonpreemptible;
5008 }
5009
5010 asmlinkage void __sched schedule(void)
5011 {
5012 need_resched:
5013         preempt_disable();
5014         __schedule();
5015         preempt_enable_no_resched();
5016         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
5017                 goto need_resched;
5018 }
5019 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5020
5021 #ifdef CONFIG_SMP
5022 /*
5023  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5024  * access and not reliable.
5025  */
5026 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5027 {
5028         unsigned int cpu;
5029         struct rq *rq;
5030
5031         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5032                 return 0;
5033
5034 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5035         /*
5036          * Need to access the cpu field knowing that
5037          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5038          * the mutex owner just released it and exited.
5039          */
5040         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5041                 goto out;
5042 #else
5043         cpu = owner->cpu;
5044 #endif
5045
5046         /*
5047          * Even if the access succeeded (likely case),
5048          * the cpu field may no longer be valid.
5049          */
5050         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5051                 goto out;
5052
5053         /*
5054          * We need to validate that we can do a
5055          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5056          */
5057         if (!cpu_online(cpu))
5058                 goto out;
5059
5060         rq = cpu_rq(cpu);
5061
5062         for (;;) {
5063                 /*
5064                  * Owner changed, break to re-assess state.
5065                  */
5066                 if (lock->owner != owner)
5067                         break;
5068
5069                 /*
5070                  * Is that owner really running on that cpu?
5071                  */
5072                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5073                         return 0;
5074
5075                 cpu_relax();
5076         }
5077 out:
5078         return 1;
5079 }
5080 #endif
5081
5082 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5083 /*
5084  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5085  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5086  * occur there and call schedule directly.
5087  */
5088 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5089 {
5090         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5091
5092         /*
5093          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5094          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5095          */
5096         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5097                 return;
5098
5099         do {
5100                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5101                 schedule();
5102                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5103
5104                 /*
5105                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5106                  * between schedule and now.
5107                  */
5108                 barrier();
5109         } while (need_resched());
5110 }
5111 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5112
5113 /*
5114  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5115  * off of irq context.
5116  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5117  * protect us against recursive calling from irq.
5118  */
5119 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5120 {
5121         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5122
5123         /* Catch callers which need to be fixed */
5124         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5125
5126         do {
5127                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5128                 local_irq_enable();
5129                 schedule();
5130                 local_irq_disable();
5131                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5132
5133                 /*
5134                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5135                  * between schedule and now.
5136                  */
5137                 barrier();
5138         } while (need_resched());
5139 }
5140
5141 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5142
5143 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5144                           void *key)
5145 {
5146         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5147 }
5148 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5149
5150 /*
5151  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5152  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5153  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5154  *
5155  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5156  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5157  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5158  */
5159 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5160                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5161 {
5162         wait_queue_t *curr, *next;
5163
5164         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5165                 unsigned flags = curr->flags;
5166
5167                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5168                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5169                         break;
5170         }
5171 }
5172
5173 /**
5174  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5175  * @q: the waitqueue
5176  * @mode: which threads
5177  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5178  * @key: is directly passed to the wakeup function
5179  */
5180 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5181                         int nr_exclusive, void *key)
5182 {
5183         unsigned long flags;
5184
5185         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5186         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5187         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5188 }
5189 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5190
5191 /*
5192  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5193  */
5194 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5195 {
5196         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5197 }
5198
5199 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5200 {
5201         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5202 }
5203
5204 /**
5205  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5206  * @q: the waitqueue
5207  * @mode: which threads
5208  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5209  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5210  *
5211  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5212  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5213  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5214  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5215  *
5216  * On UP it can prevent extra preemption.
5217  */
5218 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5219                         int nr_exclusive, void *key)
5220 {
5221         unsigned long flags;
5222         int sync = 1;
5223
5224         if (unlikely(!q))
5225                 return;
5226
5227         if (unlikely(!nr_exclusive))
5228                 sync = 0;
5229
5230         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5231         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5232         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5233 }
5234 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5235
5236 /*
5237  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5238  */
5239 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5240 {
5241         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5242 }
5243 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5244
5245 /**
5246  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5247  * @x:  holds the state of this particular completion
5248  *
5249  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5250  * awakened in the same order in which they were queued.
5251  *
5252  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5253  */
5254 void complete(struct completion *x)
5255 {
5256         unsigned long flags;
5257
5258         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5259         x->done++;
5260         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5261         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5262 }
5263 EXPORT_SYMBOL(complete);
5264
5265 /**
5266  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5267  * @x:  holds the state of this particular completion
5268  *
5269  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5270  */
5271 void complete_all(struct completion *x)
5272 {
5273         unsigned long flags;
5274
5275         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5276         x->done += UINT_MAX/2;
5277         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5278         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5279 }
5280 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5281
5282 static inline long __sched
5283 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5284 {
5285         if (!x->done) {
5286                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5287
5288                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5289                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5290                 do {
5291                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5292                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5293                                 break;
5294                         }
5295                         __set_current_state(state);
5296                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5297                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5298                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5299                 } while (!x->done && timeout);
5300                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5301                 if (!x->done)
5302                         return timeout;
5303         }
5304         x->done--;
5305         return timeout ?: 1;
5306 }
5307
5308 static long __sched
5309 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5310 {
5311         might_sleep();
5312
5313         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5314         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5315         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5316         return timeout;
5317 }
5318
5319 /**
5320  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5321  * @x:  holds the state of this particular completion
5322  *
5323  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5324  * interruptible and there is no timeout.
5325  *
5326  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5327  * and interrupt capability. Also see complete().
5328  */
5329 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5330 {
5331         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5332 }
5333 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5334
5335 /**
5336  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5337  * @x:  holds the state of this particular completion
5338  * @timeout:  timeout value in jiffies
5339  *
5340  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5341  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5342  * interruptible.
5343  */
5344 unsigned long __sched
5345 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5346 {
5347         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5348 }
5349 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5350
5351 /**
5352  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5353  * @x:  holds the state of this particular completion
5354  *
5355  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5356  * interruptible.
5357  */
5358 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5359 {
5360         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5361         if (t == -ERESTARTSYS)
5362                 return t;
5363         return 0;
5364 }
5365 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5366
5367 /**
5368  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5369  * @x:  holds the state of this particular completion
5370  * @timeout:  timeout value in jiffies
5371  *
5372  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5373  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5374  */
5375 unsigned long __sched
5376 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5377                                           unsigned long timeout)
5378 {
5379         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5380 }
5381 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5382
5383 /**
5384  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5385  * @x:  holds the state of this particular completion
5386  *
5387  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5388  * interrupted by a kill signal.
5389  */
5390 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5391 {
5392         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5393         if (t == -ERESTARTSYS)
5394                 return t;
5395         return 0;
5396 }
5397 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5398
5399 /**
5400  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5401  *      @x:     completion structure
5402  *
5403  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5404  *               1 if a decrement succeeded.
5405  *
5406  *      If a completion is being used as a counting completion,
5407  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5408  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5409  *      is protecting is not available.
5410  */
5411 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5412 {
5413         int ret = 1;
5414
5415         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5416         if (!x->done)
5417                 ret = 0;
5418         else
5419                 x->done--;
5420         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5421         return ret;
5422 }
5423 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5424
5425 /**
5426  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5427  *      @x:     completion structure
5428  *
5429  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5430  *               1 if there are no waiters.
5431  *
5432  */
5433 bool completion_done(struct completion *x)
5434 {
5435         int ret = 1;
5436
5437         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5438         if (!x->done)
5439                 ret = 0;
5440         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5441         return ret;
5442 }
5443 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5444
5445 static long __sched
5446 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5447 {
5448         unsigned long flags;
5449         wait_queue_t wait;
5450
5451         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5452
5453         __set_current_state(state);
5454
5455         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5456         __add_wait_queue(q, &wait);
5457         spin_unlock(&q->lock);
5458         timeout = schedule_timeout(timeout);
5459         spin_lock_irq(&q->lock);
5460         __remove_wait_queue(q, &wait);
5461         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5462
5463         return timeout;
5464 }
5465
5466 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5467 {
5468         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5469 }
5470 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5471
5472 long __sched
5473 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5474 {
5475         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5476 }
5477 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5478
5479 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5480 {
5481         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5482 }
5483 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5484
5485 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5486 {
5487         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5488 }
5489 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5490
5491 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5492
5493 /*
5494  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5495  * @p: task
5496  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5497  *
5498  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5499  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5500  *
5501  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5502  */
5503 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5504 {
5505         unsigned long flags;
5506         int oldprio, on_rq, running;
5507         struct rq *rq;
5508         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5509
5510         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5511
5512         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5513         update_rq_clock(rq);
5514
5515         oldprio = p->prio;
5516         on_rq = p->se.on_rq;
5517         running = task_current(rq, p);
5518         if (on_rq)
5519                 dequeue_task(rq, p, 0);
5520         if (running)
5521                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5522
5523         if (rt_prio(prio))
5524                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5525         else
5526                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5527
5528         p->prio = prio;
5529
5530         if (running)
5531                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5532         if (on_rq) {
5533                 enqueue_task(rq, p, 0);
5534
5535                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5536         }
5537         task_rq_unlock(rq, &flags);
5538 }
5539
5540 #endif
5541
5542 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5543 {
5544         int old_prio, delta, on_rq;
5545         unsigned long flags;
5546         struct rq *rq;
5547
5548         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5549                 return;
5550         /*
5551          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5552          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5553          */
5554         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5555         update_rq_clock(rq);
5556         /*
5557          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5558          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5559          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5560          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5561          */
5562         if (task_has_rt_policy(p)) {
5563                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5564                 goto out_unlock;
5565         }
5566         on_rq = p->se.on_rq;
5567         if (on_rq)
5568                 dequeue_task(rq, p, 0);
5569
5570         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5571         set_load_weight(p);
5572         old_prio = p->prio;
5573         p->prio = effective_prio(p);
5574         delta = p->prio - old_prio;
5575
5576         if (on_rq) {
5577                 enqueue_task(rq, p, 0);
5578                 /*
5579                  * If the task increased its priority or is running and
5580                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5581                  */
5582                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5583                         resched_task(rq->curr);
5584         }
5585 out_unlock:
5586         task_rq_unlock(rq, &flags);
5587 }
5588 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5589
5590 /*
5591  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5592  * @p: task
5593  * @nice: nice value
5594  */
5595 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5596 {
5597         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5598         int nice_rlim = 20 - nice;
5599
5600         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5601                 capable(CAP_SYS_NICE));
5602 }
5603
5604 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5605
5606 /*
5607  * sys_nice - change the priority of the current process.
5608  * @increment: priority increment
5609  *
5610  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5611  * does similar things.
5612  */
5613 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5614 {
5615         long nice, retval;
5616
5617         /*
5618          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5619          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5620          * and we have a single winner.
5621          */
5622         if (increment < -40)
5623                 increment = -40;
5624         if (increment > 40)
5625                 increment = 40;
5626
5627         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5628         if (nice < -20)
5629                 nice = -20;
5630         if (nice > 19)
5631                 nice = 19;
5632
5633         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5634                 return -EPERM;
5635
5636         retval = security_task_setnice(current, nice);
5637         if (retval)
5638                 return retval;
5639
5640         set_user_nice(current, nice);
5641         return 0;
5642 }
5643
5644 #endif
5645
5646 /**
5647  * task_prio - return the priority value of a given task.
5648  * @p: the task in question.
5649  *
5650  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5651  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5652  * around 0, value goes from -16 to +15.
5653  */
5654 int task_prio(const struct task_struct *p)
5655 {
5656         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5657 }
5658
5659 /**
5660  * task_nice - return the nice value of a given task.
5661  * @p: the task in question.
5662  */
5663 int task_nice(const struct task_struct *p)
5664 {
5665         return TASK_NICE(p);
5666 }
5667 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5668
5669 /**
5670  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5671  * @cpu: the processor in question.
5672  */
5673 int idle_cpu(int cpu)
5674 {
5675         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5676 }
5677
5678 /**
5679  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5680  * @cpu: the processor in question.
5681  */
5682 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5683 {
5684         return cpu_rq(cpu)->idle;
5685 }
5686
5687 /**
5688  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5689  * @pid: the pid in question.
5690  */
5691 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5692 {
5693         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5694 }
5695
5696 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5697 static void
5698 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5699 {
5700         BUG_ON(p->se.on_rq);
5701
5702         p->policy = policy;
5703         switch (p->policy) {
5704         case SCHED_NORMAL:
5705         case SCHED_BATCH:
5706         case SCHED_IDLE:
5707                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5708                 break;
5709         case SCHED_FIFO:
5710         case SCHED_RR:
5711                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5712                 break;
5713         }
5714
5715         p->rt_priority = prio;
5716         p->normal_prio = normal_prio(p);
5717         /* we are holding p->pi_lock already */
5718         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5719         set_load_weight(p);
5720 }
5721
5722 /*
5723  * check the target process has a UID that matches the current process's
5724  */
5725 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5726 {
5727         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5728         bool match;
5729
5730         rcu_read_lock();
5731         pcred = __task_cred(p);
5732         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5733                  cred->euid == pcred->uid);
5734         rcu_read_unlock();
5735         return match;
5736 }
5737
5738 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5739                                 struct sched_param *param, bool user)
5740 {
5741         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5742         unsigned long flags;
5743         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5744         struct rq *rq;
5745
5746         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5747         BUG_ON(in_interrupt());
5748 recheck:
5749         /* double check policy once rq lock held */
5750         if (policy < 0)
5751                 policy = oldpolicy = p->policy;
5752         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5753                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5754                         policy != SCHED_IDLE)
5755                 return -EINVAL;
5756         /*
5757          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5758          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5759          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5760          */
5761         if (param->sched_priority < 0 ||
5762             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5763             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5764                 return -EINVAL;
5765         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5766                 return -EINVAL;
5767
5768         /*
5769          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5770          */
5771         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5772                 if (rt_policy(policy)) {
5773                         unsigned long rlim_rtprio;
5774
5775                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5776                                 return -ESRCH;
5777                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5778                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5779
5780                         /* can't set/change the rt policy */
5781                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5782                                 return -EPERM;
5783
5784                         /* can't increase priority */
5785                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5786                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5787                                 return -EPERM;
5788                 }
5789                 /*
5790                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5791                  * move out of SCHED_IDLE either:
5792                  */
5793                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5794                         return -EPERM;
5795
5796                 /* can't change other user's priorities */
5797                 if (!check_same_owner(p))
5798                         return -EPERM;
5799         }
5800
5801         if (user) {
5802 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5803                 /*
5804                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5805                  * assigned.
5806                  */
5807                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5808                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5809                         return -EPERM;
5810 #endif
5811
5812                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5813                 if (retval)
5814                         return retval;
5815         }
5816
5817         /*
5818          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5819          * changing the priority of the task:
5820          */
5821         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5822         /*
5823          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5824          * runqueue lock must be held.
5825          */
5826         rq = __task_rq_lock(p);
5827         /* recheck policy now with rq lock held */
5828         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5829                 policy = oldpolicy = -1;
5830                 __task_rq_unlock(rq);
5831                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5832                 goto recheck;
5833         }
5834         update_rq_clock(rq);
5835         on_rq = p->se.on_rq;
5836         running = task_current(rq, p);
5837         if (on_rq)
5838                 deactivate_task(rq, p, 0);
5839         if (running)
5840                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5841
5842         oldprio = p->prio;
5843         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5844
5845         if (running)
5846                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5847         if (on_rq) {
5848                 activate_task(rq, p, 0);
5849
5850                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5851         }
5852         __task_rq_unlock(rq);
5853         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5854
5855         rt_mutex_adjust_pi(p);
5856
5857         return 0;
5858 }
5859
5860 /**
5861  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5862  * @p: the task in question.
5863  * @policy: new policy.
5864  * @param: structure containing the new RT priority.
5865  *
5866  * NOTE that the task may be already dead.
5867  */
5868 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5869                        struct sched_param *param)
5870 {
5871         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5872 }
5873 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5874
5875 /**
5876  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5877  * @p: the task in question.
5878  * @policy: new policy.
5879  * @param: structure containing the new RT priority.
5880  *
5881  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5882  * current context has permission.  For example, this is needed in
5883  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5884  * but our caller might not have that capability.
5885  */
5886 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5887                                struct sched_param *param)
5888 {
5889         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5890 }
5891
5892 static int
5893 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5894 {
5895         struct sched_param lparam;
5896         struct task_struct *p;
5897         int retval;
5898
5899         if (!param || pid < 0)
5900                 return -EINVAL;
5901         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5902                 return -EFAULT;
5903
5904         rcu_read_lock();
5905         retval = -ESRCH;
5906         p = find_process_by_pid(pid);
5907         if (p != NULL)
5908                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5909         rcu_read_unlock();
5910
5911         return retval;
5912 }
5913
5914 /**
5915  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5916  * @pid: the pid in question.
5917  * @policy: new policy.
5918  * @param: structure containing the new RT priority.
5919  */
5920 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5921                 struct sched_param __user *, param)
5922 {
5923         /* negative values for policy are not valid */
5924         if (policy < 0)
5925                 return -EINVAL;
5926
5927         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5928 }
5929
5930 /**
5931  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5932  * @pid: the pid in question.
5933  * @param: structure containing the new RT priority.
5934  */
5935 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5936 {
5937         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5938 }
5939
5940 /**
5941  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5942  * @pid: the pid in question.
5943  */
5944 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5945 {
5946         struct task_struct *p;
5947         int retval;
5948
5949         if (pid < 0)
5950                 return -EINVAL;
5951
5952         retval = -ESRCH;
5953         read_lock(&tasklist_lock);
5954         p = find_process_by_pid(pid);
5955         if (p) {
5956                 retval = security_task_getscheduler(p);
5957                 if (!retval)
5958                         retval = p->policy;
5959         }
5960         read_unlock(&tasklist_lock);
5961         return retval;
5962 }
5963
5964 /**
5965  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5966  * @pid: the pid in question.
5967  * @param: structure containing the RT priority.
5968  */
5969 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5970 {
5971         struct sched_param lp;
5972         struct task_struct *p;
5973         int retval;
5974
5975         if (!param || pid < 0)
5976                 return -EINVAL;
5977
5978         read_lock(&tasklist_lock);
5979         p = find_process_by_pid(pid);
5980         retval = -ESRCH;
5981         if (!p)
5982                 goto out_unlock;
5983
5984         retval = security_task_getscheduler(p);
5985         if (retval)
5986                 goto out_unlock;
5987
5988         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5989         read_unlock(&tasklist_lock);
5990
5991         /*
5992          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5993          */
5994         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5995
5996         return retval;
5997
5998 out_unlock:
5999         read_unlock(&tasklist_lock);
6000         return retval;
6001 }
6002
6003 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6004 {
6005         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6006         struct task_struct *p;
6007         int retval;
6008
6009         get_online_cpus();
6010         read_lock(&tasklist_lock);
6011
6012         p = find_process_by_pid(pid);
6013         if (!p) {
6014                 read_unlock(&tasklist_lock);
6015                 put_online_cpus();
6016                 return -ESRCH;
6017         }
6018
6019         /*
6020          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6021          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6022          * usage count and then drop tasklist_lock.
6023          */
6024         get_task_struct(p);
6025         read_unlock(&tasklist_lock);
6026
6027         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6028                 retval = -ENOMEM;
6029                 goto out_put_task;
6030         }
6031         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6032                 retval = -ENOMEM;
6033                 goto out_free_cpus_allowed;
6034         }
6035         retval = -EPERM;
6036         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6037                 goto out_unlock;
6038
6039         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6040         if (retval)
6041                 goto out_unlock;
6042
6043         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6044         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6045  again:
6046         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6047
6048         if (!retval) {
6049                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6050                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6051                         /*
6052                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6053                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6054                          * cpuset's cpus_allowed
6055                          */
6056                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6057                         goto again;
6058                 }
6059         }
6060 out_unlock:
6061         free_cpumask_var(new_mask);
6062 out_free_cpus_allowed:
6063         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6064 out_put_task:
6065         put_task_struct(p);
6066         put_online_cpus();
6067         return retval;
6068 }
6069
6070 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6071                              struct cpumask *new_mask)
6072 {
6073         if (len < cpumask_size())
6074                 cpumask_clear(new_mask);
6075         else if (len > cpumask_size())
6076                 len = cpumask_size();
6077
6078         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6079 }
6080
6081 /**
6082  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6083  * @pid: pid of the process
6084  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6085  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6086  */
6087 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6088                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6089 {
6090         cpumask_var_t new_mask;
6091         int retval;
6092
6093         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6094                 return -ENOMEM;
6095
6096         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6097         if (retval == 0)
6098                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6099         free_cpumask_var(new_mask);
6100         return retval;
6101 }
6102
6103 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6104 {
6105         struct task_struct *p;
6106         int retval;
6107
6108         get_online_cpus();
6109         read_lock(&tasklist_lock);
6110
6111         retval = -ESRCH;
6112         p = find_process_by_pid(pid);
6113         if (!p)
6114                 goto out_unlock;
6115
6116         retval = security_task_getscheduler(p);
6117         if (retval)
6118                 goto out_unlock;
6119
6120         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6121
6122 out_unlock:
6123         read_unlock(&tasklist_lock);
6124         put_online_cpus();
6125
6126         return retval;
6127 }
6128
6129 /**
6130  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6131  * @pid: pid of the process
6132  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6133  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6134  */
6135 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6136                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6137 {
6138         int ret;
6139         cpumask_var_t mask;
6140
6141         if (len < cpumask_size())
6142                 return -EINVAL;
6143
6144         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6145                 return -ENOMEM;
6146
6147         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6148         if (ret == 0) {
6149                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6150                         ret = -EFAULT;
6151                 else
6152                         ret = cpumask_size();
6153         }
6154         free_cpumask_var(mask);
6155
6156         return ret;
6157 }
6158
6159 /**
6160  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6161  *
6162  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6163  * other threads running on this CPU then this function will return.
6164  */
6165 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6166 {
6167         struct rq *rq = this_rq_lock();
6168
6169         schedstat_inc(rq, yld_count);
6170         current->sched_class->yield_task(rq);
6171
6172         /*
6173          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6174          * no need to preempt or enable interrupts:
6175          */
6176         __release(rq->lock);
6177         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6178         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6179         preempt_enable_no_resched();
6180
6181         schedule();
6182
6183         return 0;
6184 }
6185
6186 static void __cond_resched(void)
6187 {
6188 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6189         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6190 #endif
6191         /*
6192          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6193          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6194          * cond_resched() call.
6195          */
6196         do {
6197                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6198                 schedule();
6199                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6200         } while (need_resched());
6201 }
6202
6203 int __sched _cond_resched(void)
6204 {
6205         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6206                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6207                 __cond_resched();
6208                 return 1;
6209         }
6210         return 0;
6211 }
6212 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6213
6214 /*
6215  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6216  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6217  *
6218  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6219  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6220  * spin_unlock(), once by hand).
6221  */
6222 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6223 {
6224         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6225         int ret = 0;
6226
6227         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6228                 spin_unlock(lock);
6229                 if (resched && need_resched())
6230                         __cond_resched();
6231                 else
6232                         cpu_relax();
6233                 ret = 1;
6234                 spin_lock(lock);
6235         }
6236         return ret;
6237 }
6238 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6239
6240 int __sched cond_resched_softirq(void)
6241 {
6242         BUG_ON(!in_softirq());
6243
6244         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6245                 local_bh_enable();
6246                 __cond_resched();
6247                 local_bh_disable();
6248                 return 1;
6249         }
6250         return 0;
6251 }
6252 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6253
6254 /**
6255  * yield - yield the current processor to other threads.
6256  *
6257  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6258  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6259  */
6260 void __sched yield(void)
6261 {
6262         set_current_state(TASK_RUNNING);
6263         sys_sched_yield();
6264 }
6265 EXPORT_SYMBOL(yield);
6266
6267 /*
6268  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6269  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6270  *
6271  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6272  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6273  */
6274 void __sched io_schedule(void)
6275 {
6276         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6277
6278         delayacct_blkio_start();
6279         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6280         schedule();
6281         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6282         delayacct_blkio_end();
6283 }
6284 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6285
6286 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6287 {
6288         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6289         long ret;
6290
6291         delayacct_blkio_start();
6292         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6293         ret = schedule_timeout(timeout);
6294         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6295         delayacct_blkio_end();
6296         return ret;
6297 }
6298
6299 /**
6300  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6301  * @policy: scheduling class.
6302  *
6303  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6304  * by a given scheduling class.
6305  */
6306 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6307 {
6308         int ret = -EINVAL;
6309
6310         switch (policy) {
6311         case SCHED_FIFO:
6312         case SCHED_RR:
6313                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6314                 break;
6315         case SCHED_NORMAL:
6316         case SCHED_BATCH:
6317         case SCHED_IDLE:
6318                 ret = 0;
6319                 break;
6320         }
6321         return ret;
6322 }
6323
6324 /**
6325  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6326  * @policy: scheduling class.
6327  *
6328  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6329  * by a given scheduling class.
6330  */
6331 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6332 {
6333         int ret = -EINVAL;
6334
6335         switch (policy) {
6336         case SCHED_FIFO:
6337         case SCHED_RR:
6338                 ret = 1;
6339                 break;
6340         case SCHED_NORMAL:
6341         case SCHED_BATCH:
6342         case SCHED_IDLE:
6343                 ret = 0;
6344         }
6345         return ret;
6346 }
6347
6348 /**
6349  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6350  * @pid: pid of the process.
6351  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6352  *
6353  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6354  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6355  */
6356 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6357                 struct timespec __user *, interval)
6358 {
6359         struct task_struct *p;
6360         unsigned int time_slice;
6361         int retval;
6362         struct timespec t;
6363
6364         if (pid < 0)
6365                 return -EINVAL;
6366
6367         retval = -ESRCH;
6368         read_lock(&tasklist_lock);
6369         p = find_process_by_pid(pid);
6370         if (!p)
6371                 goto out_unlock;
6372
6373         retval = security_task_getscheduler(p);
6374         if (retval)
6375                 goto out_unlock;
6376
6377         /*
6378          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6379          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6380          */
6381         time_slice = 0;
6382         if (p->policy == SCHED_RR) {
6383                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6384         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6385                 struct sched_entity *se = &p->se;
6386                 unsigned long flags;
6387                 struct rq *rq;
6388
6389                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6390                 if (rq->cfs.load.weight)
6391                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6392                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6393         }
6394         read_unlock(&tasklist_lock);
6395         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6396         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6397         return retval;
6398
6399 out_unlock:
6400         read_unlock(&tasklist_lock);
6401         return retval;
6402 }
6403
6404 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6405
6406 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6407 {
6408         unsigned long free = 0;
6409         unsigned state;
6410
6411         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6412         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6413                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6414 #if BITS_PER_LONG == 32
6415         if (state == TASK_RUNNING)
6416                 printk(KERN_CONT " running  ");
6417         else
6418                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6419 #else
6420         if (state == TASK_RUNNING)
6421                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6422         else
6423                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6424 #endif
6425 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6426         free = stack_not_used(p);
6427 #endif
6428         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6429                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6430
6431         show_stack(p, NULL);
6432 }
6433
6434 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6435 {
6436         struct task_struct *g, *p;
6437
6438 #if BITS_PER_LONG == 32
6439         printk(KERN_INFO
6440                 "  task                PC stack   pid father\n");
6441 #else
6442         printk(KERN_INFO
6443                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6444 #endif
6445         read_lock(&tasklist_lock);
6446         do_each_thread(g, p) {
6447                 /*
6448                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6449                  * console might take alot of time:
6450                  */
6451                 touch_nmi_watchdog();
6452                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6453                         sched_show_task(p);
6454         } while_each_thread(g, p);
6455
6456         touch_all_softlockup_watchdogs();
6457
6458 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6459         sysrq_sched_debug_show();
6460 #endif
6461         read_unlock(&tasklist_lock);
6462         /*
6463          * Only show locks if all tasks are dumped:
6464          */
6465         if (state_filter == -1)
6466                 debug_show_all_locks();
6467 }
6468
6469 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6470 {
6471         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6472 }
6473
6474 /**
6475  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6476  * @idle: task in question
6477  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6478  *
6479  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6480  * flag, to make booting more robust.
6481  */
6482 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6483 {
6484         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6485         unsigned long flags;
6486
6487         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6488
6489         __sched_fork(idle);
6490         idle->se.exec_start = sched_clock();
6491
6492         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6493         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6494         __set_task_cpu(idle, cpu);
6495
6496         rq->curr = rq->idle = idle;
6497 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6498         idle->oncpu = 1;
6499 #endif
6500         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6501
6502         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6503 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6504         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6505 #else
6506         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6507 #endif
6508         /*
6509          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6510          */
6511         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6512         ftrace_graph_init_task(idle);
6513 }
6514
6515 /*
6516  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6517  * indicates which cpus entered this state. This is used
6518  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6519  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6520  * always be CPU_BITS_NONE.
6521  */
6522 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6523
6524 /*
6525  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6526  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6527  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6528  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6529  * number of CPUs.
6530  *
6531  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6532  */
6533 static inline void sched_init_granularity(void)
6534 {
6535         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6536         const unsigned long limit = 200000000;
6537
6538         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6539         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6540                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6541
6542         sysctl_sched_latency *= factor;
6543         if (sysctl_sched_latency > limit)
6544                 sysctl_sched_latency = limit;
6545
6546         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6547
6548         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6549 }
6550
6551 #ifdef CONFIG_SMP
6552 /*
6553  * This is how migration works:
6554  *
6555  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6556  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6557  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6558  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6559  *    thread off the CPU)
6560  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6561  *    task is still in the wrong runqueue.
6562  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6563  *    it and puts it into the right queue.
6564  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6565  * 7) we wake up and the migration is done.
6566  */
6567
6568 /*
6569  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6570  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6571  * is removed from the allowed bitmask.
6572  *
6573  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6574  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6575  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6576  */
6577 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6578 {
6579         struct migration_req req;
6580         unsigned long flags;
6581         struct rq *rq;
6582         int ret = 0;
6583
6584         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6585         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6586                 ret = -EINVAL;
6587                 goto out;
6588         }
6589
6590         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6591                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6592                 ret = -EINVAL;
6593                 goto out;
6594         }
6595
6596         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6597                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6598         else {
6599                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6600                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6601         }
6602
6603         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6604         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6605                 goto out;
6606
6607         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6608                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6609                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6610                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6611                 wait_for_completion(&req.done);
6612                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6613                 return 0;
6614         }
6615 out:
6616         task_rq_unlock(rq, &flags);
6617
6618         return ret;
6619 }
6620 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6621
6622 /*
6623  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6624  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6625  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6626  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6627  *
6628  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6629  * as the task is no longer on this CPU.
6630  *
6631  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6632  */
6633 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6634 {
6635         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6636         int ret = 0, on_rq;
6637
6638         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6639                 return ret;
6640
6641         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6642         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6643
6644         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6645         /* Already moved. */
6646         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6647                 goto done;
6648         /* Affinity changed (again). */
6649         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6650                 goto fail;
6651
6652         on_rq = p->se.on_rq;
6653         if (on_rq)
6654                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6655
6656         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6657         if (on_rq) {
6658                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6659                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6660         }
6661 done:
6662         ret = 1;
6663 fail:
6664         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6665         return ret;
6666 }
6667
6668 /*
6669  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6670  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6671  * another runqueue.
6672  */
6673 static int migration_thread(void *data)
6674 {
6675         int cpu = (long)data;
6676         struct rq *rq;
6677
6678         rq = cpu_rq(cpu);
6679         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6680
6681         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6682         while (!kthread_should_stop()) {
6683                 struct migration_req *req;
6684                 struct list_head *head;
6685
6686                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6687
6688                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6689                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6690                         goto wait_to_die;
6691                 }
6692
6693                 if (rq->active_balance) {
6694                         active_load_balance(rq, cpu);
6695                         rq->active_balance = 0;
6696                 }
6697
6698                 head = &rq->migration_queue;
6699
6700                 if (list_empty(head)) {
6701                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6702                         schedule();
6703                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6704                         continue;
6705                 }
6706                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6707                 list_del_init(head->next);
6708
6709                 spin_unlock(&rq->lock);
6710                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6711                 local_irq_enable();
6712
6713                 complete(&req->done);
6714         }
6715         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6716         return 0;
6717
6718 wait_to_die:
6719         /* Wait for kthread_stop */
6720         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6721         while (!kthread_should_stop()) {
6722                 schedule();
6723                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6724         }
6725         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6726         return 0;
6727 }
6728
6729 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6730
6731 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6732 {
6733         int ret;
6734
6735         local_irq_disable();
6736         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6737         local_irq_enable();
6738         return ret;
6739 }
6740
6741 /*
6742  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6743  */
6744 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6745 {
6746         int dest_cpu;
6747         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6748
6749 again:
6750         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6751         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6752                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6753                         goto move;
6754
6755         /* Any allowed, online CPU? */
6756         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6757         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6758                 goto move;
6759
6760         /* No more Mr. Nice Guy. */
6761         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6762                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6763                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6764
6765                 /*
6766                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6767                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6768                  * leave kernel.
6769                  */
6770                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6771                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6772                                "longer affine to cpu%d\n",
6773                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6774                 }
6775         }
6776
6777 move:
6778         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6779         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6780                 goto again;
6781 }
6782
6783 /*
6784  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6785  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6786  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6787  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6788  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6789  */
6790 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6791 {
6792         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6793         unsigned long flags;
6794
6795         local_irq_save(flags);
6796         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6797         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6798         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6799         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6800         local_irq_restore(flags);
6801 }
6802
6803 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6804 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6805 {
6806         struct task_struct *p, *t;
6807
6808         read_lock(&tasklist_lock);
6809
6810         do_each_thread(t, p) {
6811                 if (p == current)
6812                         continue;
6813
6814                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6815                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6816         } while_each_thread(t, p);
6817
6818         read_unlock(&tasklist_lock);
6819 }
6820
6821 /*
6822  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6823  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6824  * Used by CPU offline code.
6825  */
6826 void sched_idle_next(void)
6827 {
6828         int this_cpu = smp_processor_id();
6829         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6830         struct task_struct *p = rq->idle;
6831         unsigned long flags;
6832
6833         /* cpu has to be offline */
6834         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6835
6836         /*
6837          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6838          * and interrupts disabled on the current cpu.
6839          */
6840         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6841
6842         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6843
6844         update_rq_clock(rq);
6845         activate_task(rq, p, 0);
6846
6847         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6848 }
6849
6850 /*
6851  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6852  * offline.
6853  */
6854 void idle_task_exit(void)
6855 {
6856         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6857
6858         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6859
6860         if (mm != &init_mm)
6861                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6862         mmdrop(mm);
6863 }
6864
6865 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6866 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6867 {
6868         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6869
6870         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6871         BUG_ON(!p->exit_state);
6872
6873         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6874         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6875
6876         get_task_struct(p);
6877
6878         /*
6879          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6880          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6881          * fine.
6882          */
6883         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6884         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6885         spin_lock_irq(&rq->lock);
6886
6887         put_task_struct(p);
6888 }
6889
6890 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6891 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6892 {
6893         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6894         struct task_struct *next;
6895
6896         for ( ; ; ) {
6897                 if (!rq->nr_running)
6898                         break;
6899                 update_rq_clock(rq);
6900                 next = pick_next_task(rq);
6901                 if (!next)
6902                         break;
6903                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6904              &n