sched: Use pr_fmt() and pr_<level>()
[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 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
30
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #include <linux/nmi.h>
34 #include <linux/init.h>
35 #include <linux/uaccess.h>
36 #include <linux/highmem.h>
37 #include <linux/smp_lock.h>
38 #include <asm/mmu_context.h>
39 #include <linux/interrupt.h>
40 #include <linux/capability.h>
41 #include <linux/completion.h>
42 #include <linux/kernel_stat.h>
43 #include <linux/debug_locks.h>
44 #include <linux/perf_event.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/notifier.h>
47 #include <linux/profile.h>
48 #include <linux/freezer.h>
49 #include <linux/vmalloc.h>
50 #include <linux/blkdev.h>
51 #include <linux/delay.h>
52 #include <linux/pid_namespace.h>
53 #include <linux/smp.h>
54 #include <linux/threads.h>
55 #include <linux/timer.h>
56 #include <linux/rcupdate.h>
57 #include <linux/cpu.h>
58 #include <linux/cpuset.h>
59 #include <linux/percpu.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/proc_fs.h>
62 #include <linux/seq_file.h>
63 #include <linux/sysctl.h>
64 #include <linux/syscalls.h>
65 #include <linux/times.h>
66 #include <linux/tsacct_kern.h>
67 #include <linux/kprobes.h>
68 #include <linux/delayacct.h>
69 #include <linux/unistd.h>
70 #include <linux/pagemap.h>
71 #include <linux/hrtimer.h>
72 #include <linux/tick.h>
73 #include <linux/debugfs.h>
74 #include <linux/ctype.h>
75 #include <linux/ftrace.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/sched.h>
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         spinlock_t              rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
249         struct cgroup_subsys_state css;
250 #endif
251
252 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
253         uid_t uid;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
282 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
283 {
284         user->tg->uid = user->uid;
285 }
286
287 /*
288  * Root task group.
289  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
290  *      be a child to this group.
291  */
292 struct task_group root_task_group;
293
294 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
295 /* Default task group's sched entity on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
297 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
299 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
300
301 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
302 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
303 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq);
304 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
305 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
306 #define root_task_group init_task_group
307 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
308
309 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
310  * a task group's cpu shares.
311  */
312 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315
316 #ifdef CONFIG_SMP
317 static int root_task_group_empty(void)
318 {
319         return list_empty(&root_task_group.children);
320 }
321 #endif
322
323 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /*
330  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
331  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
332  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
333  * too large, so as the shares value of a task group.
334  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
335  *  limitation from this.)
336  */
337 #define MIN_SHARES      2
338 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
339
340 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
341 #endif
342
343 /* Default task group.
344  *      Every task in system belong to this group at bootup.
345  */
346 struct task_group init_task_group;
347
348 /* return group to which a task belongs */
349 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
350 {
351         struct task_group *tg;
352
353 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
354         rcu_read_lock();
355         tg = __task_cred(p)->user->tg;
356         rcu_read_unlock();
357 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
358         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
359                                 struct task_group, css);
360 #else
361         tg = &init_task_group;
362 #endif
363         return tg;
364 }
365
366 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
367 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
368 {
369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
370         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
371         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
372 #endif
373
374 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
375         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
376         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
377 #endif
378 }
379
380 #else
381
382 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
383 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
384 {
385         return NULL;
386 }
387
388 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
389
390 /* CFS-related fields in a runqueue */
391 struct cfs_rq {
392         struct load_weight load;
393         unsigned long nr_running;
394
395         u64 exec_clock;
396         u64 min_vruntime;
397
398         struct rb_root tasks_timeline;
399         struct rb_node *rb_leftmost;
400
401         struct list_head tasks;
402         struct list_head *balance_iterator;
403
404         /*
405          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
406          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
407          */
408         struct sched_entity *curr, *next, *last;
409
410         unsigned int nr_spread_over;
411
412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
413         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
414
415         /*
416          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
417          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
418          * (like users, containers etc.)
419          *
420          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
421          * list is used during load balance.
422          */
423         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
424         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
425
426 #ifdef CONFIG_SMP
427         /*
428          * the part of load.weight contributed by tasks
429          */
430         unsigned long task_weight;
431
432         /*
433          *   h_load = weight * f(tg)
434          *
435          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
436          * this group.
437          */
438         unsigned long h_load;
439
440         /*
441          * this cpu's part of tg->shares
442          */
443         unsigned long shares;
444
445         /*
446          * load.weight at the time we set shares
447          */
448         unsigned long rq_weight;
449 #endif
450 #endif
451 };
452
453 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
454 struct rt_rq {
455         struct rt_prio_array active;
456         unsigned long rt_nr_running;
457 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
458         struct {
459                 int curr; /* highest queued rt task prio */
460 #ifdef CONFIG_SMP
461                 int next; /* next highest */
462 #endif
463         } highest_prio;
464 #endif
465 #ifdef CONFIG_SMP
466         unsigned long rt_nr_migratory;
467         unsigned long rt_nr_total;
468         int overloaded;
469         struct plist_head pushable_tasks;
470 #endif
471         int rt_throttled;
472         u64 rt_time;
473         u64 rt_runtime;
474         /* Nests inside the rq lock: */
475         spinlock_t rt_runtime_lock;
476
477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
478         unsigned long rt_nr_boosted;
479
480         struct rq *rq;
481         struct list_head leaf_rt_rq_list;
482         struct task_group *tg;
483         struct sched_rt_entity *rt_se;
484 #endif
485 };
486
487 #ifdef CONFIG_SMP
488
489 /*
490  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
491  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
492  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
493  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
494  * object.
495  *
496  */
497 struct root_domain {
498         atomic_t refcount;
499         cpumask_var_t span;
500         cpumask_var_t online;
501
502         /*
503          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
504          * one runnable RT task.
505          */
506         cpumask_var_t rto_mask;
507         atomic_t rto_count;
508 #ifdef CONFIG_SMP
509         struct cpupri cpupri;
510 #endif
511 };
512
513 /*
514  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
515  * members (mimicking the global state we have today).
516  */
517 static struct root_domain def_root_domain;
518
519 #endif
520
521 /*
522  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
523  *
524  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
525  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
526  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
527  */
528 struct rq {
529         /* runqueue lock: */
530         spinlock_t lock;
531
532         /*
533          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
534          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
535          */
536         unsigned long nr_running;
537         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
538         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
539 #ifdef CONFIG_NO_HZ
540         unsigned char in_nohz_recently;
541 #endif
542         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
543         struct load_weight load;
544         unsigned long nr_load_updates;
545         u64 nr_switches;
546
547         struct cfs_rq cfs;
548         struct rt_rq rt;
549
550 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
551         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
552         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
553 #endif
554 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
555         struct list_head leaf_rt_rq_list;
556 #endif
557
558         /*
559          * This is part of a global counter where only the total sum
560          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
561          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
562          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
563          */
564         unsigned long nr_uninterruptible;
565
566         struct task_struct *curr, *idle;
567         unsigned long next_balance;
568         struct mm_struct *prev_mm;
569
570         u64 clock;
571
572         atomic_t nr_iowait;
573
574 #ifdef CONFIG_SMP
575         struct root_domain *rd;
576         struct sched_domain *sd;
577
578         unsigned char idle_at_tick;
579         /* For active balancing */
580         int post_schedule;
581         int active_balance;
582         int push_cpu;
583         /* cpu of this runqueue: */
584         int cpu;
585         int online;
586
587         unsigned long avg_load_per_task;
588
589         struct task_struct *migration_thread;
590         struct list_head migration_queue;
591
592         u64 rt_avg;
593         u64 age_stamp;
594         u64 idle_stamp;
595         u64 avg_idle;
596 #endif
597
598         /* calc_load related fields */
599         unsigned long calc_load_update;
600         long calc_load_active;
601
602 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
603 #ifdef CONFIG_SMP
604         int hrtick_csd_pending;
605         struct call_single_data hrtick_csd;
606 #endif
607         struct hrtimer hrtick_timer;
608 #endif
609
610 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
611         /* latency stats */
612         struct sched_info rq_sched_info;
613         unsigned long long rq_cpu_time;
614         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
615
616         /* sys_sched_yield() stats */
617         unsigned int yld_count;
618
619         /* schedule() stats */
620         unsigned int sched_switch;
621         unsigned int sched_count;
622         unsigned int sched_goidle;
623
624         /* try_to_wake_up() stats */
625         unsigned int ttwu_count;
626         unsigned int ttwu_local;
627
628         /* BKL stats */
629         unsigned int bkl_count;
630 #endif
631 };
632
633 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
634
635 static inline
636 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
637 {
638         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
639 }
640
641 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
642 {
643 #ifdef CONFIG_SMP
644         return rq->cpu;
645 #else
646         return 0;
647 #endif
648 }
649
650 /*
651  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
652  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
653  *
654  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
655  * preempt-disabled sections.
656  */
657 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
658         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
659
660 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
661 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
662 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
663 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
664 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
665
666 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
667 {
668         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
669 }
670
671 /*
672  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
673  */
674 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
675 # define const_debug __read_mostly
676 #else
677 # define const_debug static const
678 #endif
679
680 /**
681  * runqueue_is_locked
682  * @cpu: the processor in question.
683  *
684  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
685  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
686  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
687  */
688 int runqueue_is_locked(int cpu)
689 {
690         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
691 }
692
693 /*
694  * Debugging: various feature bits
695  */
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         __SCHED_FEAT_##name ,
699
700 enum {
701 #include "sched_features.h"
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
707         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
708
709 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
710 #include "sched_features.h"
711         0;
712
713 #undef SCHED_FEAT
714
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         #name ,
718
719 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
720 #include "sched_features.h"
721         NULL
722 };
723
724 #undef SCHED_FEAT
725
726 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
727 {
728         int i;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
732                         seq_puts(m, "NO_");
733                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
734         }
735         seq_puts(m, "\n");
736
737         return 0;
738 }
739
740 static ssize_t
741 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
742                 size_t cnt, loff_t *ppos)
743 {
744         char buf[64];
745         char *cmp = buf;
746         int neg = 0;
747         int i;
748
749         if (cnt > 63)
750                 cnt = 63;
751
752         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
753                 return -EFAULT;
754
755         buf[cnt] = 0;
756
757         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
758                 neg = 1;
759                 cmp += 3;
760         }
761
762         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
763                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
764
765                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
766                         if (neg)
767                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
768                         else
769                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
770                         break;
771                 }
772         }
773
774         if (!sched_feat_names[i])
775                 return -EINVAL;
776
777         *ppos += cnt;
778
779         return cnt;
780 }
781
782 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
783 {
784         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
785 }
786
787 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
788         .open           = sched_feat_open,
789         .write          = sched_feat_write,
790         .read           = seq_read,
791         .llseek         = seq_lseek,
792         .release        = single_release,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
820
821 /*
822  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
823  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
824  * default: 4
825  */
826 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
827
828 /*
829  * period over which we average the RT time consumption, measured
830  * in ms.
831  *
832  * default: 1s
833  */
834 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
835
836 /*
837  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
838  * default: 1s
839  */
840 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
841
842 static __read_mostly int scheduler_running;
843
844 /*
845  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
846  * default: 0.95s
847  */
848 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
849
850 static inline u64 global_rt_period(void)
851 {
852         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
853 }
854
855 static inline u64 global_rt_runtime(void)
856 {
857         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
858                 return RUNTIME_INF;
859
860         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
861 }
862
863 #ifndef prepare_arch_switch
864 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
865 #endif
866 #ifndef finish_arch_switch
867 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
868 #endif
869
870 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
871 {
872         return rq->curr == p;
873 }
874
875 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
876 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
877 {
878         return task_current(rq, p);
879 }
880
881 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
882 {
883 }
884
885 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
886 {
887 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
888         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
889         rq->lock.owner = current;
890 #endif
891         /*
892          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
893          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
894          * prev into current:
895          */
896         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
897
898         spin_unlock_irq(&rq->lock);
899 }
900
901 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
902 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         return p->oncpu;
906 #else
907         return task_current(rq, p);
908 #endif
909 }
910
911 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
912 {
913 #ifdef CONFIG_SMP
914         /*
915          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
916          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
917          * here.
918          */
919         next->oncpu = 1;
920 #endif
921 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
922         spin_unlock_irq(&rq->lock);
923 #else
924         spin_unlock(&rq->lock);
925 #endif
926 }
927
928 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         /*
932          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
933          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
934          * finished.
935          */
936         smp_wmb();
937         prev->oncpu = 0;
938 #endif
939 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         local_irq_enable();
941 #endif
942 }
943 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
944
945 /*
946  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
947  * Must be called interrupts disabled.
948  */
949 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
950         __acquires(rq->lock)
951 {
952         for (;;) {
953                 struct rq *rq = task_rq(p);
954                 spin_lock(&rq->lock);
955                 if (likely(rq == task_rq(p)))
956                         return rq;
957                 spin_unlock(&rq->lock);
958         }
959 }
960
961 /*
962  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
963  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
964  * explicitly disabling preemption.
965  */
966 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
967         __acquires(rq->lock)
968 {
969         struct rq *rq;
970
971         for (;;) {
972                 local_irq_save(*flags);
973                 rq = task_rq(p);
974                 spin_lock(&rq->lock);
975                 if (likely(rq == task_rq(p)))
976                         return rq;
977                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
978         }
979 }
980
981 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
982 {
983         struct rq *rq = task_rq(p);
984
985         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
986         spin_unlock_wait(&rq->lock);
987 }
988
989 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
990         __releases(rq->lock)
991 {
992         spin_unlock(&rq->lock);
993 }
994
995 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
996         __releases(rq->lock)
997 {
998         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
999 }
1000
1001 /*
1002  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1003  */
1004 static struct rq *this_rq_lock(void)
1005         __acquires(rq->lock)
1006 {
1007         struct rq *rq;
1008
1009         local_irq_disable();
1010         rq = this_rq();
1011         spin_lock(&rq->lock);
1012
1013         return rq;
1014 }
1015
1016 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1017 /*
1018  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1019  *
1020  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1021  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1022  * reschedule event.
1023  *
1024  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1025  * rq->lock.
1026  */
1027
1028 /*
1029  * Use hrtick when:
1030  *  - enabled by features
1031  *  - hrtimer is actually high res
1032  */
1033 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (!sched_feat(HRTICK))
1036                 return 0;
1037         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1038                 return 0;
1039         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1040 }
1041
1042 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1043 {
1044         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1045                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * High-resolution timer tick.
1050  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1051  */
1052 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1053 {
1054         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1055
1056         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1057
1058         spin_lock(&rq->lock);
1059         update_rq_clock(rq);
1060         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1061         spin_unlock(&rq->lock);
1062
1063         return HRTIMER_NORESTART;
1064 }
1065
1066 #ifdef CONFIG_SMP
1067 /*
1068  * called from hardirq (IPI) context
1069  */
1070 static void __hrtick_start(void *arg)
1071 {
1072         struct rq *rq = arg;
1073
1074         spin_lock(&rq->lock);
1075         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1076         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1077         spin_unlock(&rq->lock);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Called to set the hrtick timer state.
1082  *
1083  * called with rq->lock held and irqs disabled
1084  */
1085 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1086 {
1087         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1088         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1089
1090         hrtimer_set_expires(timer, time);
1091
1092         if (rq == this_rq()) {
1093                 hrtimer_restart(timer);
1094         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1095                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1096                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1097         }
1098 }
1099
1100 static int
1101 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1102 {
1103         int cpu = (int)(long)hcpu;
1104
1105         switch (action) {
1106         case CPU_UP_CANCELED:
1107         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1108         case CPU_DOWN_PREPARE:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1110         case CPU_DEAD:
1111         case CPU_DEAD_FROZEN:
1112                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1113                 return NOTIFY_OK;
1114         }
1115
1116         return NOTIFY_DONE;
1117 }
1118
1119 static __init void init_hrtick(void)
1120 {
1121         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1122 }
1123 #else
1124 /*
1125  * Called to set the hrtick timer state.
1126  *
1127  * called with rq->lock held and irqs disabled
1128  */
1129 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1130 {
1131         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1132                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1133 }
1134
1135 static inline void init_hrtick(void)
1136 {
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_SMP */
1139
1140 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1144
1145         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1146         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1147         rq->hrtick_csd.info = rq;
1148 #endif
1149
1150         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1151         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1152 }
1153 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1154 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1159 {
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1166
1167 /*
1168  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1169  *
1170  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1171  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1172  * the target CPU.
1173  */
1174 #ifdef CONFIG_SMP
1175
1176 #ifndef tsk_is_polling
1177 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1178 #endif
1179
1180 static void resched_task(struct task_struct *p)
1181 {
1182         int cpu;
1183
1184         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1185
1186         if (test_tsk_need_resched(p))
1187                 return;
1188
1189         set_tsk_need_resched(p);
1190
1191         cpu = task_cpu(p);
1192         if (cpu == smp_processor_id())
1193                 return;
1194
1195         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1196         smp_mb();
1197         if (!tsk_is_polling(p))
1198                 smp_send_reschedule(cpu);
1199 }
1200
1201 static void resched_cpu(int cpu)
1202 {
1203         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1204         unsigned long flags;
1205
1206         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1207                 return;
1208         resched_task(cpu_curr(cpu));
1209         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1213 /*
1214  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1215  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1216  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1217  * idle system the next event might even be infinite time into the
1218  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1219  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1220  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1221  * wheel for the next timer event.
1222  */
1223 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226
1227         if (cpu == smp_processor_id())
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * This is safe, as this function is called with the timer
1232          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1233          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1234          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1235          * timer into account automatically.
1236          */
1237         if (rq->curr != rq->idle)
1238                 return;
1239
1240         /*
1241          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1242          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1243          * idle task through an additional NOOP schedule()
1244          */
1245         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1246
1247         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1248         smp_mb();
1249         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251 }
1252 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1253
1254 static u64 sched_avg_period(void)
1255 {
1256         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1257 }
1258
1259 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1260 {
1261         s64 period = sched_avg_period();
1262
1263         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1264                 rq->age_stamp += period;
1265                 rq->rt_avg /= 2;
1266         }
1267 }
1268
1269 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1270 {
1271         rq->rt_avg += rt_delta;
1272         sched_avg_update(rq);
1273 }
1274
1275 #else /* !CONFIG_SMP */
1276 static void resched_task(struct task_struct *p)
1277 {
1278         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1279         set_tsk_need_resched(p);
1280 }
1281
1282 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1283 {
1284 }
1285 #endif /* CONFIG_SMP */
1286
1287 #if BITS_PER_LONG == 32
1288 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1289 #else
1290 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1291 #endif
1292
1293 #define WMULT_SHIFT     32
1294
1295 /*
1296  * Shift right and round:
1297  */
1298 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1299
1300 /*
1301  * delta *= weight / lw
1302  */
1303 static unsigned long
1304 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1305                 struct load_weight *lw)
1306 {
1307         u64 tmp;
1308
1309         if (!lw->inv_weight) {
1310                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1311                         lw->inv_weight = 1;
1312                 else
1313                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1314                                 / (lw->weight+1);
1315         }
1316
1317         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1318         /*
1319          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1320          */
1321         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1322                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1323                         WMULT_SHIFT/2);
1324         else
1325                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1326
1327         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1328 }
1329
1330 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1331 {
1332         lw->weight += inc;
1333         lw->inv_weight = 0;
1334 }
1335
1336 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1337 {
1338         lw->weight -= dec;
1339         lw->inv_weight = 0;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1344  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1345  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1346  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1347  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1348  * slice expiry etc.
1349  */
1350
1351 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1352 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1353
1354 /*
1355  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1356  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1357  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1358  * that remained on nice 0.
1359  *
1360  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1361  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1362  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1363  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1364  * the relative distance between them is ~25%.)
1365  */
1366 static const int prio_to_weight[40] = {
1367  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1368  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1369  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1370  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1371  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1372  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1373  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1374  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1375 };
1376
1377 /*
1378  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1379  *
1380  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1381  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1382  * into multiplications:
1383  */
1384 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1385  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1386  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1387  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1388  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1389  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1390  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1391  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1392  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1393 };
1394
1395 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1396
1397 /*
1398  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1399  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1400  * structures to the load-balancing proper:
1401  */
1402 struct rq_iterator {
1403         void *arg;
1404         struct task_struct *(*start)(void *);
1405         struct task_struct *(*next)(void *);
1406 };
1407
1408 #ifdef CONFIG_SMP
1409 static unsigned long
1410 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1411               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1412               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1413               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1414
1415 static int
1416 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1417                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1418                    struct rq_iterator *iterator);
1419 #endif
1420
1421 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1422 enum cpuacct_stat_index {
1423         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1424         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1425
1426         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1427 };
1428
1429 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1430 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1431 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1432                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1433 #else
1434 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1435 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1437 #endif
1438
1439 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_add(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1445 {
1446         update_load_sub(&rq->load, load);
1447 }
1448
1449 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1450 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1451
1452 /*
1453  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1454  * leaving it for the final time.
1455  */
1456 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1457 {
1458         struct task_group *parent, *child;
1459         int ret;
1460
1461         rcu_read_lock();
1462         parent = &root_task_group;
1463 down:
1464         ret = (*down)(parent, data);
1465         if (ret)
1466                 goto out_unlock;
1467         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1468                 parent = child;
1469                 goto down;
1470
1471 up:
1472                 continue;
1473         }
1474         ret = (*up)(parent, data);
1475         if (ret)
1476                 goto out_unlock;
1477
1478         child = parent;
1479         parent = parent->parent;
1480         if (parent)
1481                 goto up;
1482 out_unlock:
1483         rcu_read_unlock();
1484
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1489 {
1490         return 0;
1491 }
1492 #endif
1493
1494 #ifdef CONFIG_SMP
1495 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1496 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1497 {
1498         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1503  * according to the scheduling class and "nice" value.
1504  *
1505  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1506  * balance conservatively.
1507  */
1508 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1509 {
1510         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1511         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1512
1513         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1514                 return total;
1515
1516         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1521  * according to the scheduling class and "nice" value.
1522  */
1523 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1524 {
1525         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1526         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1527
1528         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1529                 return total;
1530
1531         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1532 }
1533
1534 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1535 {
1536         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1537
1538         if (!sd)
1539                 return NULL;
1540
1541         return sd->groups;
1542 }
1543
1544 static unsigned long power_of(int cpu)
1545 {
1546         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1547
1548         if (!group)
1549                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1550
1551         return group->cpu_power;
1552 }
1553
1554 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1555
1556 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1557 {
1558         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1559         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1560
1561         if (nr_running)
1562                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1563         else
1564                 rq->avg_load_per_task = 0;
1565
1566         return rq->avg_load_per_task;
1567 }
1568
1569 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1570
1571 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1572
1573 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1574
1575 /*
1576  * Calculate and set the cpu's group shares.
1577  */
1578 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1579                                     unsigned long sd_shares,
1580                                     unsigned long sd_rq_weight,
1581                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1582 {
1583         unsigned long shares, rq_weight;
1584         int boost = 0;
1585
1586         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1587         if (!rq_weight) {
1588                 boost = 1;
1589                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1590         }
1591
1592         /*
1593          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1594          * shares_i =  -----------------------------
1595          *                  \Sum_j rq_weight_j
1596          */
1597         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1598         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1599
1600         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1601                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1602                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1603                 unsigned long flags;
1604
1605                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1606                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1607                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1608                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1609                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1610         }
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1615  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1616  * parent group depends on the shares of its child groups.
1617  */
1618 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1619 {
1620         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1621         unsigned long *usd_rq_weight;
1622         struct sched_domain *sd = data;
1623         unsigned long flags;
1624         int i;
1625
1626         if (!tg->se[0])
1627                 return 0;
1628
1629         local_irq_save(flags);
1630         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1631
1632         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1633                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1634                 usd_rq_weight[i] = weight;
1635
1636                 rq_weight += weight;
1637                 /*
1638                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1639                  * is one of average load so that when a new task gets to
1640                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1641                  */
1642                 if (!weight)
1643                         weight = NICE_0_LOAD;
1644
1645                 sum_weight += weight;
1646                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1647         }
1648
1649         if (!rq_weight)
1650                 rq_weight = sum_weight;
1651
1652         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1653                 shares = tg->shares;
1654
1655         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1656                 shares = tg->shares;
1657
1658         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1659                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1660
1661         local_irq_restore(flags);
1662
1663         return 0;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1668  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1669  * group is a fraction of its parents load.
1670  */
1671 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1672 {
1673         unsigned long load;
1674         long cpu = (long)data;
1675
1676         if (!tg->parent) {
1677                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1678         } else {
1679                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1680                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1681                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1682         }
1683
1684         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1685
1686         return 0;
1687 }
1688
1689 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1690 {
1691         s64 elapsed;
1692         u64 now;
1693
1694         if (root_task_group_empty())
1695                 return;
1696
1697         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1698         elapsed = now - sd->last_update;
1699
1700         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1701                 sd->last_update = now;
1702                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1703         }
1704 }
1705
1706 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1707 {
1708         if (root_task_group_empty())
1709                 return;
1710
1711         spin_unlock(&rq->lock);
1712         update_shares(sd);
1713         spin_lock(&rq->lock);
1714 }
1715
1716 static void update_h_load(long cpu)
1717 {
1718         if (root_task_group_empty())
1719                 return;
1720
1721         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1722 }
1723
1724 #else
1725
1726 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1727 {
1728 }
1729
1730 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1731 {
1732 }
1733
1734 #endif
1735
1736 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1737
1738 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1739
1740 /*
1741  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1742  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1743  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1744  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1745  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1746  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1747  */
1748 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1749         __releases(this_rq->lock)
1750         __acquires(busiest->lock)
1751         __acquires(this_rq->lock)
1752 {
1753         spin_unlock(&this_rq->lock);
1754         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1755
1756         return 1;
1757 }
1758
1759 #else
1760 /*
1761  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1762  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1763  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1764  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1765  * regardless of entry order into the function.
1766  */
1767 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1768         __releases(this_rq->lock)
1769         __acquires(busiest->lock)
1770         __acquires(this_rq->lock)
1771 {
1772         int ret = 0;
1773
1774         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1775                 if (busiest < this_rq) {
1776                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1777                         spin_lock(&busiest->lock);
1778                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1779                         ret = 1;
1780                 } else
1781                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1782         }
1783         return ret;
1784 }
1785
1786 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1787
1788 /*
1789  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1790  */
1791 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1792 {
1793         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1794                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1795                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1796                 BUG_ON(1);
1797         }
1798
1799         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1800 }
1801
1802 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1803         __releases(busiest->lock)
1804 {
1805         spin_unlock(&busiest->lock);
1806         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1807 }
1808 #endif
1809
1810 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1811 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1812 {
1813 #ifdef CONFIG_SMP
1814         cfs_rq->shares = shares;
1815 #endif
1816 }
1817 #endif
1818
1819 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1820 static void update_sysctl(void);
1821 static int get_update_sysctl_factor(void);
1822
1823 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1824 {
1825         set_task_rq(p, cpu);
1826 #ifdef CONFIG_SMP
1827         /*
1828          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1829          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1830          * per-task data have been completed by this moment.
1831          */
1832         smp_wmb();
1833         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1834 #endif
1835 }
1836
1837 #include "sched_stats.h"
1838 #include "sched_idletask.c"
1839 #include "sched_fair.c"
1840 #include "sched_rt.c"
1841 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1842 # include "sched_debug.c"
1843 #endif
1844
1845 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1846 #define for_each_class(class) \
1847    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1848
1849 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1850 {
1851         rq->nr_running++;
1852 }
1853
1854 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1855 {
1856         rq->nr_running--;
1857 }
1858
1859 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1860 {
1861         if (task_has_rt_policy(p)) {
1862                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1863                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1864                 return;
1865         }
1866
1867         /*
1868          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1869          */
1870         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1871                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1872                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1873                 return;
1874         }
1875
1876         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1877         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1878 }
1879
1880 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1881 {
1882         s64 diff = sample - *avg;
1883         *avg += diff >> 3;
1884 }
1885
1886 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1887 {
1888         if (wakeup)
1889                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1890
1891         sched_info_queued(p);
1892         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1893         p->se.on_rq = 1;
1894 }
1895
1896 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1897 {
1898         if (sleep) {
1899                 if (p->se.last_wakeup) {
1900                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1901                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1902                         p->se.last_wakeup = 0;
1903                 } else {
1904                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1905                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1906                 }
1907         }
1908
1909         sched_info_dequeued(p);
1910         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1911         p->se.on_rq = 0;
1912 }
1913
1914 /*
1915  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1916  */
1917 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1918 {
1919         return p->static_prio;
1920 }
1921
1922 /*
1923  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1924  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1925  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1926  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1927  * estimator recalculates.
1928  */
1929 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1930 {
1931         int prio;
1932
1933         if (task_has_rt_policy(p))
1934                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1935         else
1936                 prio = __normal_prio(p);
1937         return prio;
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1942  * taken into account by the scheduler. This value might
1943  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1944  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1945  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1946  */
1947 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1948 {
1949         p->normal_prio = normal_prio(p);
1950         /*
1951          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1952          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1953          * to the normal priority:
1954          */
1955         if (!rt_prio(p->prio))
1956                 return p->normal_prio;
1957         return p->prio;
1958 }
1959
1960 /*
1961  * activate_task - move a task to the runqueue.
1962  */
1963 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1964 {
1965         if (task_contributes_to_load(p))
1966                 rq->nr_uninterruptible--;
1967
1968         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1969         inc_nr_running(rq);
1970 }
1971
1972 /*
1973  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1974  */
1975 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1976 {
1977         if (task_contributes_to_load(p))
1978                 rq->nr_uninterruptible++;
1979
1980         dequeue_task(rq, p, sleep);
1981         dec_nr_running(rq);
1982 }
1983
1984 /**
1985  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1986  * @p: the task in question.
1987  */
1988 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1989 {
1990         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1991 }
1992
1993 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1994                                        const struct sched_class *prev_class,
1995                                        int oldprio, int running)
1996 {
1997         if (prev_class != p->sched_class) {
1998                 if (prev_class->switched_from)
1999                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2000                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2001         } else
2002                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2003 }
2004
2005 /**
2006  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
2007  * @p: thread created by kthread_create().
2008  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
2009  *
2010  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
2011  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
2012  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
2013  *
2014  * Function lives here instead of kthread.c because it messes with
2015  * scheduler internals which require locking.
2016  */
2017 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2018 {
2019         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2020         unsigned long flags;
2021
2022         /* Must have done schedule() in kthread() before we set_task_cpu */
2023         if (!wait_task_inactive(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE)) {
2024                 WARN_ON(1);
2025                 return;
2026         }
2027
2028         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2029         update_rq_clock(rq);
2030         set_task_cpu(p, cpu);
2031         p->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
2032         p->rt.nr_cpus_allowed = 1;
2033         p->flags |= PF_THREAD_BOUND;
2034         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2035 }
2036 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
2037
2038 #ifdef CONFIG_SMP
2039 /*
2040  * Is this task likely cache-hot:
2041  */
2042 static int
2043 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2044 {
2045         s64 delta;
2046
2047         /*
2048          * Buddy candidates are cache hot:
2049          */
2050         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2051                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2052                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2053                 return 1;
2054
2055         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2056                 return 0;
2057
2058         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2059                 return 1;
2060         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2061                 return 0;
2062
2063         delta = now - p->se.exec_start;
2064
2065         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2066 }
2067
2068
2069 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2070 {
2071         int old_cpu = task_cpu(p);
2072         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2073                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2074
2075         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2076
2077         if (old_cpu != new_cpu) {
2078                 p->se.nr_migrations++;
2079                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2080                                      1, 1, NULL, 0);
2081         }
2082         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2083                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2084
2085         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2086 }
2087
2088 struct migration_req {
2089         struct list_head list;
2090
2091         struct task_struct *task;
2092         int dest_cpu;
2093
2094         struct completion done;
2095 };
2096
2097 /*
2098  * The task's runqueue lock must be held.
2099  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2100  */
2101 static int
2102 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2103 {
2104         struct rq *rq = task_rq(p);
2105
2106         /*
2107          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2108          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2109          */
2110         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2111                 update_rq_clock(rq);
2112                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2113                 return 0;
2114         }
2115
2116         init_completion(&req->done);
2117         req->task = p;
2118         req->dest_cpu = dest_cpu;
2119         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2120
2121         return 1;
2122 }
2123
2124 /*
2125  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2126  *                              context switch.
2127  *
2128  * @p must not be current.
2129  */
2130 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2131 {
2132         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2133         int running;
2134         struct rq *rq;
2135
2136         nvcsw   = p->nvcsw;
2137         nivcsw  = p->nivcsw;
2138         for (;;) {
2139                 /*
2140                  * The runqueue is assigned before the actual context
2141                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2142                  *
2143                  * We could check initially without the lock but it is
2144                  * very likely that we need to take the lock in every
2145                  * iteration.
2146                  */
2147                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2148                 running = task_running(rq, p);
2149                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2150
2151                 if (likely(!running))
2152                         break;
2153                 /*
2154                  * The switch count is incremented before the actual
2155                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2156                  * sure at least one completed.
2157                  */
2158                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2159                         break;
2160                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2161                         break;
2162
2163                 cpu_relax();
2164         }
2165 }
2166
2167 /*
2168  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2169  *
2170  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2171  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2172  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2173  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2174  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2175  * @p has remained unscheduled the whole time.
2176  *
2177  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2178  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2179  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2180  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2181  * waiting to become inactive.
2182  */
2183 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2184 {
2185         unsigned long flags;
2186         int running, on_rq;
2187         unsigned long ncsw;
2188         struct rq *rq;
2189
2190         for (;;) {
2191                 /*
2192                  * We do the initial early heuristics without holding
2193                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2194                  * the runqueue lock when things look like they will
2195                  * work out!
2196                  */
2197                 rq = task_rq(p);
2198
2199                 /*
2200                  * If the task is actively running on another CPU
2201                  * still, just relax and busy-wait without holding
2202                  * any locks.
2203                  *
2204                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2205                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2206                  * But we don't care, since "task_running()" will
2207                  * return false if the runqueue has changed and p
2208                  * is actually now running somewhere else!
2209                  */
2210                 while (task_running(rq, p)) {
2211                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2212                                 return 0;
2213                         cpu_relax();
2214                 }
2215
2216                 /*
2217                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2218                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2219                  * just go back and repeat.
2220                  */
2221                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2222                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2223                 running = task_running(rq, p);
2224                 on_rq = p->se.on_rq;
2225                 ncsw = 0;
2226                 if (!match_state || p->state == match_state)
2227                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2228                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2229
2230                 /*
2231                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2232                  */
2233                 if (unlikely(!ncsw))
2234                         break;
2235
2236                 /*
2237                  * Was it really running after all now that we
2238                  * checked with the proper locks actually held?
2239                  *
2240                  * Oops. Go back and try again..
2241                  */
2242                 if (unlikely(running)) {
2243                         cpu_relax();
2244                         continue;
2245                 }
2246
2247                 /*
2248                  * It's not enough that it's not actively running,
2249                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2250                  * preempted!
2251                  *
2252                  * So if it was still runnable (but just not actively
2253                  * running right now), it's preempted, and we should
2254                  * yield - it could be a while.
2255                  */
2256                 if (unlikely(on_rq)) {
2257                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2258                         continue;
2259                 }
2260
2261                 /*
2262                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2263                  * runnable, which means that it will never become
2264                  * running in the future either. We're all done!
2265                  */
2266                 break;
2267         }
2268
2269         return ncsw;
2270 }
2271
2272 /***
2273  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2274  * @p: the to-be-kicked thread
2275  *
2276  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2277  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2278  *
2279  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2280  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2281  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2282  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2283  * achieved as well.
2284  */
2285 void kick_process(struct task_struct *p)
2286 {
2287         int cpu;
2288
2289         preempt_disable();
2290         cpu = task_cpu(p);
2291         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2292                 smp_send_reschedule(cpu);
2293         preempt_enable();
2294 }
2295 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2296 #endif /* CONFIG_SMP */
2297
2298 /**
2299  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2300  * @p:          the task to evaluate
2301  * @func:       the function to be called
2302  * @info:       the function call argument
2303  *
2304  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2305  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2306  */
2307 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2308                               void (*func) (void *info), void *info)
2309 {
2310         int cpu;
2311
2312         preempt_disable();
2313         cpu = task_cpu(p);
2314         if (task_curr(p))
2315                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2316         preempt_enable();
2317 }
2318
2319 #ifdef CONFIG_SMP
2320 static inline
2321 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2322 {
2323         return p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2324 }
2325 #endif
2326
2327 /***
2328  * try_to_wake_up - wake up a thread
2329  * @p: the to-be-woken-up thread
2330  * @state: the mask of task states that can be woken
2331  * @sync: do a synchronous wakeup?
2332  *
2333  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2334  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2335  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2336  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2337  * runnable without the overhead of this.
2338  *
2339  * returns failure only if the task is already active.
2340  */
2341 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2342                           int wake_flags)
2343 {
2344         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2345         unsigned long flags;
2346         struct rq *rq, *orig_rq;
2347
2348         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2349                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2350
2351         this_cpu = get_cpu();
2352
2353         smp_wmb();
2354         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2355         update_rq_clock(rq);
2356         if (!(p->state & state))
2357                 goto out;
2358
2359         if (p->se.on_rq)
2360                 goto out_running;
2361
2362         cpu = task_cpu(p);
2363         orig_cpu = cpu;
2364
2365 #ifdef CONFIG_SMP
2366         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2367                 goto out_activate;
2368
2369         /*
2370          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2371          * we put the task in TASK_WAKING state.
2372          *
2373          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2374          */
2375         if (task_contributes_to_load(p))
2376                 rq->nr_uninterruptible--;
2377         p->state = TASK_WAKING;
2378         __task_rq_unlock(rq);
2379
2380         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2381         if (cpu != orig_cpu)
2382                 set_task_cpu(p, cpu);
2383
2384         rq = __task_rq_lock(p);
2385         update_rq_clock(rq);
2386
2387         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2388         cpu = task_cpu(p);
2389
2390 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2391         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2392         if (cpu == this_cpu)
2393                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2394         else {
2395                 struct sched_domain *sd;
2396                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2397                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2398                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2399                                 break;
2400                         }
2401                 }
2402         }
2403 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2404
2405 out_activate:
2406 #endif /* CONFIG_SMP */
2407         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2408         if (wake_flags & WF_SYNC)
2409                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2410         if (orig_cpu != cpu)
2411                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2412         if (cpu == this_cpu)
2413                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2414         else
2415                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2416         activate_task(rq, p, 1);
2417         success = 1;
2418
2419         /*
2420          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2421          */
2422         if (!in_interrupt()) {
2423                 struct sched_entity *se = &current->se;
2424                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2425
2426                 if (se->last_wakeup)
2427                         sample -= se->last_wakeup;
2428                 else
2429                         sample -= se->start_runtime;
2430                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2431
2432                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2433         }
2434
2435 out_running:
2436         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2437         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2438
2439         p->state = TASK_RUNNING;
2440 #ifdef CONFIG_SMP
2441         if (p->sched_class->task_wake_up)
2442                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2443
2444         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2445                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2446                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2447
2448                 if (delta > max)
2449                         rq->avg_idle = max;
2450                 else
2451                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2452                 rq->idle_stamp = 0;
2453         }
2454 #endif
2455 out:
2456         task_rq_unlock(rq, &flags);
2457         put_cpu();
2458
2459         return success;
2460 }
2461
2462 /**
2463  * wake_up_process - Wake up a specific process
2464  * @p: The process to be woken up.
2465  *
2466  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2467  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2468  * running.
2469  *
2470  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2471  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2472  */
2473 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2474 {
2475         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2476 }
2477 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2478
2479 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2480 {
2481         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2482 }
2483
2484 /*
2485  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2486  * p is forked by current.
2487  *
2488  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2489  */
2490 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2491 {
2492         p->se.exec_start                = 0;
2493         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2494         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2495         p->se.nr_migrations             = 0;
2496         p->se.last_wakeup               = 0;
2497         p->se.avg_overlap               = 0;
2498         p->se.start_runtime             = 0;
2499         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2500
2501 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2502         p->se.wait_start                        = 0;
2503         p->se.wait_max                          = 0;
2504         p->se.wait_count                        = 0;
2505         p->se.wait_sum                          = 0;
2506
2507         p->se.sleep_start                       = 0;
2508         p->se.sleep_max                         = 0;
2509         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2510
2511         p->se.block_start                       = 0;
2512         p->se.block_max                         = 0;
2513         p->se.exec_max                          = 0;
2514         p->se.slice_max                         = 0;
2515
2516         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2517         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2518         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2519         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2520         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2521
2522         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2523         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2524         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2525         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2526         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2527         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2528         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2529         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2530         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2531
2532 #endif
2533
2534         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2535         p->se.on_rq = 0;
2536         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2537
2538 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2539         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2540 #endif
2541
2542         /*
2543          * We mark the process as running here, but have not actually
2544          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2545          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2546          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2547          */
2548         p->state = TASK_RUNNING;
2549 }
2550
2551 /*
2552  * fork()/clone()-time setup:
2553  */
2554 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2555 {
2556         int cpu = get_cpu();
2557
2558         __sched_fork(p);
2559
2560         /*
2561          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2562          */
2563         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2564                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2565                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2566                         p->normal_prio = p->static_prio;
2567                 }
2568
2569                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2570                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2571                         p->normal_prio = p->static_prio;
2572                         set_load_weight(p);
2573                 }
2574
2575                 /*
2576                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2577                  * fulfilled its duty:
2578                  */
2579                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2580         }
2581
2582         /*
2583          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2584          */
2585         p->prio = current->normal_prio;
2586
2587         if (!rt_prio(p->prio))
2588                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2589
2590         if (p->sched_class->task_fork)
2591                 p->sched_class->task_fork(p);
2592
2593 #ifdef CONFIG_SMP
2594         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2595 #endif
2596         set_task_cpu(p, cpu);
2597
2598 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2599         if (likely(sched_info_on()))
2600                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2601 #endif
2602 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2603         p->oncpu = 0;
2604 #endif
2605 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2606         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2607         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2608 #endif
2609         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2610
2611         put_cpu();
2612 }
2613
2614 /*
2615  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2616  *
2617  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2618  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2619  * on the runqueue and wakes it.
2620  */
2621 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2622 {
2623         unsigned long flags;
2624         struct rq *rq;
2625
2626         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2627         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2628         update_rq_clock(rq);
2629         activate_task(rq, p, 0);
2630         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2631         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2632 #ifdef CONFIG_SMP
2633         if (p->sched_class->task_wake_up)
2634                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2635 #endif
2636         task_rq_unlock(rq, &flags);
2637 }
2638
2639 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2640
2641 /**
2642  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2643  * @notifier: notifier struct to register
2644  */
2645 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2646 {
2647         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2648 }
2649 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2650
2651 /**
2652  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2653  * @notifier: notifier struct to unregister
2654  *
2655  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2656  */
2657 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2658 {
2659         hlist_del(&notifier->link);
2660 }
2661 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2662
2663 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2664 {
2665         struct preempt_notifier *notifier;
2666         struct hlist_node *node;
2667
2668         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2669                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2670 }
2671
2672 static void
2673 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2674                                  struct task_struct *next)
2675 {
2676         struct preempt_notifier *notifier;
2677         struct hlist_node *node;
2678
2679         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2680                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2681 }
2682
2683 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2684
2685 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2686 {
2687 }
2688
2689 static void
2690 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2691                                  struct task_struct *next)
2692 {
2693 }
2694
2695 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2696
2697 /**
2698  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2699  * @rq: the runqueue preparing to switch
2700  * @prev: the current task that is being switched out
2701  * @next: the task we are going to switch to.
2702  *
2703  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2704  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2705  * switch.
2706  *
2707  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2708  * hooks.
2709  */
2710 static inline void
2711 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2712                     struct task_struct *next)
2713 {
2714         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2715         prepare_lock_switch(rq, next);
2716         prepare_arch_switch(next);
2717 }
2718
2719 /**
2720  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2721  * @rq: runqueue associated with task-switch
2722  * @prev: the thread we just switched away from.
2723  *
2724  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2725  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2726  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2727  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2728  *
2729  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2730  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2731  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2732  * details.)
2733  */
2734 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2735         __releases(rq->lock)
2736 {
2737         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2738         long prev_state;
2739
2740         rq->prev_mm = NULL;
2741
2742         /*
2743          * A task struct has one reference for the use as "current".
2744          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2745          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2746          * the scheduled task must drop that reference.
2747          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2748          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2749          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2750          * be dropped twice.
2751          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2752          */
2753         prev_state = prev->state;
2754         finish_arch_switch(prev);
2755         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2756         finish_lock_switch(rq, prev);
2757
2758         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2759         if (mm)
2760                 mmdrop(mm);
2761         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2762                 /*
2763                  * Remove function-return probe instances associated with this
2764                  * task and put them back on the free list.
2765                  */
2766                 kprobe_flush_task(prev);
2767                 put_task_struct(prev);
2768         }
2769 }
2770
2771 #ifdef CONFIG_SMP
2772
2773 /* assumes rq->lock is held */
2774 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2775 {
2776         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2777                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2778 }
2779
2780 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2781 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2782 {
2783         if (rq->post_schedule) {
2784                 unsigned long flags;
2785
2786                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2787                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2788                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2789                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2790
2791                 rq->post_schedule = 0;
2792         }
2793 }
2794
2795 #else
2796
2797 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2798 {
2799 }
2800
2801 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2802 {
2803 }
2804
2805 #endif
2806
2807 /**
2808  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2809  * @prev: the thread we just switched away from.
2810  */
2811 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2812         __releases(rq->lock)
2813 {
2814         struct rq *rq = this_rq();
2815
2816         finish_task_switch(rq, prev);
2817
2818         /*
2819          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2820          * task_switch?
2821          */
2822         post_schedule(rq);
2823
2824 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2825         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2826         preempt_enable();
2827 #endif
2828         if (current->set_child_tid)
2829                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2830 }
2831
2832 /*
2833  * context_switch - switch to the new MM and the new
2834  * thread's register state.
2835  */
2836 static inline void
2837 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2838                struct task_struct *next)
2839 {
2840         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2841
2842         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2843         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2844         mm = next->mm;
2845         oldmm = prev->active_mm;
2846         /*
2847          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2848          * combine the page table reload and the switch backend into
2849          * one hypercall.
2850          */
2851         arch_start_context_switch(prev);
2852
2853         if (likely(!mm)) {
2854                 next->active_mm = oldmm;
2855                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2856                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2857         } else
2858                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2859
2860         if (likely(!prev->mm)) {
2861                 prev->active_mm = NULL;
2862                 rq->prev_mm = oldmm;
2863         }
2864         /*
2865          * Since the runqueue lock will be released by the next
2866          * task (which is an invalid locking op but in the case
2867          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2868          * do an early lockdep release here:
2869          */
2870 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2871         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2872 #endif
2873
2874         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2875         switch_to(prev, next, prev);
2876
2877         barrier();
2878         /*
2879          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2880          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2881          * frame will be invalid.
2882          */
2883         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2884 }
2885
2886 /*
2887  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2888  *
2889  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2890  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2891  * number of context switches performed since bootup.
2892  */
2893 unsigned long nr_running(void)
2894 {
2895         unsigned long i, sum = 0;
2896
2897         for_each_online_cpu(i)
2898                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2899
2900         return sum;
2901 }
2902
2903 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2904 {
2905         unsigned long i, sum = 0;
2906
2907         for_each_possible_cpu(i)
2908                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2909
2910         /*
2911          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2912          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2913          */
2914         if (unlikely((long)sum < 0))
2915                 sum = 0;
2916
2917         return sum;
2918 }
2919
2920 unsigned long long nr_context_switches(void)
2921 {
2922         int i;
2923         unsigned long long sum = 0;
2924
2925         for_each_possible_cpu(i)
2926                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2927
2928         return sum;
2929 }
2930
2931 unsigned long nr_iowait(void)
2932 {
2933         unsigned long i, sum = 0;
2934
2935         for_each_possible_cpu(i)
2936                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2937
2938         return sum;
2939 }
2940
2941 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2942 {
2943         struct rq *this = this_rq();
2944         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2945 }
2946
2947 unsigned long this_cpu_load(void)
2948 {
2949         struct rq *this = this_rq();
2950         return this->cpu_load[0];
2951 }
2952
2953
2954 /* Variables and functions for calc_load */
2955 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2956 static unsigned long calc_load_update;
2957 unsigned long avenrun[3];
2958 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2959
2960 /**
2961  * get_avenrun - get the load average array
2962  * @loads:      pointer to dest load array
2963  * @offset:     offset to add
2964  * @shift:      shift count to shift the result left
2965  *
2966  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2967  */
2968 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2969 {
2970         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2971         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2972         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2973 }
2974
2975 static unsigned long
2976 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2977 {
2978         load *= exp;
2979         load += active * (FIXED_1 - exp);
2980         return load >> FSHIFT;
2981 }
2982
2983 /*
2984  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2985  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2986  */
2987 void calc_global_load(void)
2988 {
2989         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2990         long active;
2991
2992         if (time_before(jiffies, upd))
2993                 return;
2994
2995         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2996         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2997
2998         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2999         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3000         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3001
3002         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3003 }
3004
3005 /*
3006  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3007  */
3008 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3009 {
3010         long nr_active, delta;
3011
3012         nr_active = this_rq->nr_running;
3013         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3014
3015         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3016                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3017                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3018                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3019         }
3020 }
3021
3022 /*
3023  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3024  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3025  */
3026 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3027 {
3028         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3029         int i, scale;
3030
3031         this_rq->nr_load_updates++;
3032
3033         /* Update our load: */
3034         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3035                 unsigned long old_load, new_load;
3036
3037                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3038
3039                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3040                 new_load = this_load;
3041                 /*
3042                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3043                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3044                  * example.
3045                  */
3046                 if (new_load > old_load)
3047                         new_load += scale-1;
3048                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3049         }
3050
3051         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3052                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3053                 calc_load_account_active(this_rq);
3054         }
3055 }
3056
3057 #ifdef CONFIG_SMP
3058
3059 /*
3060  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3061  *
3062  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3063  * you need to do so manually before calling.
3064  */
3065 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3066         __acquires(rq1->lock)
3067         __acquires(rq2->lock)
3068 {
3069         BUG_ON(!irqs_disabled());
3070         if (rq1 == rq2) {
3071                 spin_lock(&rq1->lock);
3072                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3073         } else {
3074                 if (rq1 < rq2) {
3075                         spin_lock(&rq1->lock);
3076                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3077                 } else {
3078                         spin_lock(&rq2->lock);
3079                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3080                 }
3081         }
3082         update_rq_clock(rq1);
3083         update_rq_clock(rq2);
3084 }
3085
3086 /*
3087  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3088  *
3089  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3090  * you need to do so manually after calling.
3091  */
3092 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3093         __releases(rq1->lock)
3094         __releases(rq2->lock)
3095 {
3096         spin_unlock(&rq1->lock);
3097         if (rq1 != rq2)
3098                 spin_unlock(&rq2->lock);
3099         else
3100                 __release(rq2->lock);
3101 }
3102
3103 /*
3104  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3105  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3106  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3107  * the cpu_allowed mask is restored.
3108  */
3109 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3110 {
3111         struct migration_req req;
3112         unsigned long flags;
3113         struct rq *rq;
3114
3115         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3116         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3117             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3118                 goto out;
3119
3120         /* force the process onto the specified CPU */
3121         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3122                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3123                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3124
3125                 get_task_struct(mt);
3126                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3127                 wake_up_process(mt);
3128                 put_task_struct(mt);
3129                 wait_for_completion(&req.done);
3130
3131                 return;
3132         }
3133 out:
3134         task_rq_unlock(rq, &flags);
3135 }
3136
3137 /*
3138  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3139  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3140  */
3141 void sched_exec(void)
3142 {
3143         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3144         new_cpu = select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3145         put_cpu();
3146         if (new_cpu != this_cpu)
3147                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3148 }
3149
3150 /*
3151  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3152  * Both runqueues must be locked.
3153  */
3154 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3155                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3156 {
3157         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3158         set_task_cpu(p, this_cpu);
3159         activate_task(this_rq, p, 0);
3160         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3161 }
3162
3163 /*
3164  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3165  */
3166 static
3167 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3168                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3169                      int *all_pinned)
3170 {
3171         int tsk_cache_hot = 0;
3172         /*
3173          * We do not migrate tasks that are:
3174          * 1) running (obviously), or
3175          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3176          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3177          */
3178         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3179                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3180                 return 0;
3181         }
3182         *all_pinned = 0;
3183
3184         if (task_running(rq, p)) {
3185                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3186                 return 0;
3187         }
3188
3189         /*
3190          * Aggressive migration if:
3191          * 1) task is cache cold, or
3192          * 2) too many balance attempts have failed.
3193          */
3194
3195         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3196         if (!tsk_cache_hot ||
3197                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3198 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3199                 if (tsk_cache_hot) {
3200                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3201                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3202                 }
3203 #endif
3204                 return 1;
3205         }
3206
3207         if (tsk_cache_hot) {
3208                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3209                 return 0;
3210         }
3211         return 1;
3212 }
3213
3214 static unsigned long
3215 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3216               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3217               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3218               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3219 {
3220         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3221         struct task_struct *p;
3222         long rem_load_move = max_load_move;
3223
3224         if (max_load_move == 0)
3225                 goto out;
3226
3227         pinned = 1;
3228
3229         /*
3230          * Start the load-balancing iterator:
3231          */
3232         p = iterator->start(iterator->arg);
3233 next:
3234         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3235                 goto out;
3236
3237         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3238             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3239                 p = iterator->next(iterator->arg);
3240                 goto next;
3241         }
3242
3243         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3244         pulled++;
3245         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3246
3247 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3248         /*
3249          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3250          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3251          * section.
3252          */
3253         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3254                 goto out;
3255 #endif
3256
3257         /*
3258          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3259          */
3260         if (rem_load_move > 0) {
3261                 if (p->prio < *this_best_prio)
3262                         *this_best_prio = p->prio;
3263                 p = iterator->next(iterator->arg);
3264                 goto next;
3265         }
3266 out:
3267         /*
3268          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3269          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3270          * inside pull_task().
3271          */
3272         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3273
3274         if (all_pinned)
3275                 *all_pinned = pinned;
3276
3277         return max_load_move - rem_load_move;
3278 }
3279
3280 /*
3281  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3282  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3283  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3284  *
3285  * Called with both runqueues locked.
3286  */
3287 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3288                       unsigned long max_load_move,
3289                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3290                       int *all_pinned)
3291 {
3292         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3293         unsigned long total_load_moved = 0;
3294         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3295
3296         do {
3297                 total_load_moved +=
3298                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3299                                 max_load_move - total_load_moved,
3300                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3301                 class = class->next;
3302
3303 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3304                 /*
3305                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3306                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3307                  * the critical section.
3308                  */
3309                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3310                         break;
3311 #endif
3312         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3313
3314         return total_load_moved > 0;
3315 }
3316
3317 static int
3318 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3319                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3320                    struct rq_iterator *iterator)
3321 {
3322         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3323         int pinned = 0;
3324
3325         while (p) {
3326                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3327                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3328                         /*
3329                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3330                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3331                          * stats here rather than inside pull_task().
3332                          */
3333                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3334
3335                         return 1;
3336                 }
3337                 p = iterator->next(iterator->arg);
3338         }
3339
3340         return 0;
3341 }
3342
3343 /*
3344  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3345  * part of active balancing operations within "domain".
3346  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3347  *
3348  * Called with both runqueues locked.
3349  */
3350 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3351                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3352 {
3353         const struct sched_class *class;
3354
3355         for_each_class(class) {
3356                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3357                         return 1;
3358         }
3359
3360         return 0;
3361 }
3362 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3363 /*
3364  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3365  *              during load balancing.
3366  */
3367 struct sd_lb_stats {
3368         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3369         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3370         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3371         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3372         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3373
3374         /** Statistics of this group */
3375         unsigned long this_load;
3376         unsigned long this_load_per_task;
3377         unsigned long this_nr_running;
3378
3379         /* Statistics of the busiest group */
3380         unsigned long max_load;
3381         unsigned long busiest_load_per_task;
3382         unsigned long busiest_nr_running;
3383
3384         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3385 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3386         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3387         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3388         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3389         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3390         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3391         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3392 #endif
3393 };
3394
3395 /*
3396  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3397  */
3398 struct sg_lb_stats {
3399         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3400         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3401         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3402         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3403         unsigned long group_capacity;
3404         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3405 };
3406
3407 /**
3408  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3409  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3410  */
3411 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3412 {
3413         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3414 }
3415
3416 /**
3417  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3418  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3419  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3420  */
3421 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3422                                         enum cpu_idle_type idle)
3423 {
3424         int load_idx;
3425
3426         switch (idle) {
3427         case CPU_NOT_IDLE:
3428                 load_idx = sd->busy_idx;
3429                 break;
3430
3431         case CPU_NEWLY_IDLE:
3432                 load_idx = sd->newidle_idx;
3433                 break;
3434         default:
3435                 load_idx = sd->idle_idx;
3436                 break;
3437         }
3438
3439         return load_idx;
3440 }
3441
3442
3443 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3444 /**
3445  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3446  * the given sched_domain, during load balancing.
3447  *
3448  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3449  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3450  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3451  */
3452 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3453         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3454 {
3455         /*
3456          * Busy processors will not participate in power savings
3457          * balance.
3458          */
3459         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3460                 sds->power_savings_balance = 0;
3461         else {
3462                 sds->power_savings_balance = 1;
3463                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3464                 sds->leader_nr_running = 0;
3465         }
3466 }
3467
3468 /**
3469  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3470  * sched_domain while performing load balancing.
3471  *
3472  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3473  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3474  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3475  *              load balancing ?
3476  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3477  */
3478 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3479         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3480 {
3481
3482         if (!sds->power_savings_balance)
3483                 return;
3484
3485         /*
3486          * If the local group is idle or completely loaded
3487          * no need to do power savings balance at this domain
3488          */
3489         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3490                                 !sds->this_nr_running))
3491                 sds->power_savings_balance = 0;
3492
3493         /*
3494          * If a group is already running at full capacity or idle,
3495          * don't include that group in power savings calculations
3496          */
3497         if (!sds->power_savings_balance ||
3498                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3499                 !sgs->sum_nr_running)
3500                 return;
3501
3502         /*
3503          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3504          * This is the group from where we need to pick up the load
3505          * for saving power
3506          */
3507         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3508             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3509              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3510                 sds->group_min = group;
3511                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3512                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3513                                                 sgs->sum_nr_running;
3514         }
3515
3516         /*
3517          * Calculate the group which is almost near its
3518          * capacity but still has some space to pick up some load
3519          * from other group and save more power
3520          */
3521         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3522                 return;
3523
3524         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3525             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3526              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3527                 sds->group_leader = group;
3528                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3529         }
3530 }
3531
3532 /**
3533  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3534  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3535  *      under consideration.
3536  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3537  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3538  *
3539  * Description:
3540  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3541  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3542  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3543  *
3544  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3545  * Else returns 0.
3546  */
3547 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3548                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3549 {
3550         if (!sds->power_savings_balance)
3551                 return 0;
3552
3553         if (sds->this != sds->group_leader ||
3554                         sds->group_leader == sds->group_min)
3555                 return 0;
3556
3557         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3558         sds->busiest = sds->group_min;
3559
3560         return 1;
3561
3562 }
3563 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3564 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3565         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3566 {
3567         return;
3568 }
3569
3570 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3571         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3572 {
3573         return;
3574 }
3575
3576 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3577                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3578 {
3579         return 0;
3580 }
3581 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3582
3583
3584 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3585 {
3586         return SCHED_LOAD_SCALE;
3587 }
3588
3589 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3590 {
3591         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3592 }
3593
3594 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3595 {
3596         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3597         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3598
3599         smt_gain /= weight;
3600
3601         return smt_gain;
3602 }
3603
3604 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3605 {
3606         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3607 }
3608
3609 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3610 {
3611         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3612         u64 total, available;
3613
3614         sched_avg_update(rq);
3615
3616         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3617         available = total - rq->rt_avg;
3618
3619         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3620                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3621
3622         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3623
3624         return div_u64(available, total);
3625 }
3626
3627 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3628 {
3629         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3630         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3631         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3632
3633         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3634                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3635         else
3636                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3637
3638         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3639
3640         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3641                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3642                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3643                 else
3644                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3645
3646                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3647         }
3648
3649         power *= scale_rt_power(cpu);
3650         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3651
3652         if (!power)
3653                 power = 1;
3654
3655         sdg->cpu_power = power;
3656 }
3657
3658 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3659 {
3660         struct sched_domain *child = sd->child;
3661         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3662         unsigned long power;
3663
3664         if (!child) {
3665                 update_cpu_power(sd, cpu);
3666                 return;
3667         }
3668
3669         power = 0;
3670
3671         group = child->groups;
3672         do {
3673                 power += group->cpu_power;
3674                 group = group->next;
3675         } while (group != child->groups);
3676
3677         sdg->cpu_power = power;
3678 }
3679
3680 /**
3681  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3682  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3683  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3684  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3685  * @idle: Idle status of this_cpu
3686  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3687  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3688  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3689  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3690  * @balance: Should we balance.
3691  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3692  */
3693 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3694                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3695                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3696                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3697                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3698 {
3699         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3700         int i;
3701         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3702         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3703         unsigned long avg_load_per_task;
3704
3705         if (local_group) {
3706                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3707                 if (balance_cpu == this_cpu)
3708                         update_group_power(sd, this_cpu);
3709         }
3710
3711         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3712         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3713         max_cpu_load = 0;
3714         min_cpu_load = ~0UL;
3715
3716         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3717                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3718
3719                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3720                         *sd_idle = 0;
3721
3722                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3723                 if (local_group) {
3724                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3725                                 first_idle_cpu = 1;
3726                                 balance_cpu = i;
3727                         }
3728
3729                         load = target_load(i, load_idx);
3730                 } else {
3731                         load = source_load(i, load_idx);
3732                         if (load > max_cpu_load)
3733                                 max_cpu_load = load;
3734                         if (min_cpu_load > load)
3735                                 min_cpu_load = load;
3736                 }
3737
3738                 sgs->group_load += load;
3739                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3740                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3741
3742                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3743         }
3744
3745         /*
3746          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3747          * is eligible for doing load balancing at this and above
3748          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3749          * to do the newly idle load balance.
3750          */
3751         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3752             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3753                 *balance = 0;
3754                 return;
3755         }
3756
3757         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3758         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3759
3760
3761         /*
3762          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3763          * than the average weight of two tasks.
3764          *
3765          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3766          *      might not be a suitable number - should we keep a
3767          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3768          *      the hierarchy?
3769          */
3770         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3771                 group->cpu_power;
3772
3773         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3774                 sgs->group_imb = 1;
3775
3776         sgs->group_capacity =
3777                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3778 }
3779
3780 /**
3781  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3782  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3783  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3784  * @idle: Idle status of this_cpu
3785  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3786  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3787  * @balance: Should we balance.
3788  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3789  */
3790 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3791                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3792                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3793                         struct sd_lb_stats *sds)
3794 {
3795         struct sched_domain *child = sd->child;
3796         struct sched_group *group = sd->groups;
3797         struct sg_lb_stats sgs;
3798         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3799
3800         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3801                 prefer_sibling = 1;
3802
3803         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3804         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3805
3806         do {
3807                 int local_group;
3808
3809                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3810                                                sched_group_cpus(group));
3811                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3812                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3813                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3814
3815                 if (local_group && balance && !(*balance))
3816                         return;
3817
3818                 sds->total_load += sgs.group_load;
3819                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3820
3821                 /*
3822                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3823                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3824                  * and move all the excess tasks away.
3825                  */
3826                 if (prefer_sibling)
3827                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3828
3829                 if (local_group) {
3830                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3831                         sds->this = group;
3832                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3833                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3834                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3835                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3836                                 sgs.group_imb)) {
3837                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3838                         sds->busiest = group;
3839                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3840                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3841                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3842                 }
3843
3844                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3845                 group = group->next;
3846         } while (group != sd->groups);
3847 }
3848
3849 /**
3850  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3851  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3852  *                      load balancing.
3853  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3854  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3855  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3856  */
3857 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3858                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3859 {
3860         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3861         unsigned int imbn = 2;
3862
3863         if (sds->this_nr_running) {
3864                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3865                 if (sds->busiest_load_per_task >
3866                                 sds->this_load_per_task)
3867                         imbn = 1;
3868         } else
3869                 sds->this_load_per_task =
3870                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3871
3872         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3873                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3874                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3875                 return;
3876         }
3877
3878         /*
3879          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3880          * however we may be able to increase total CPU power used by
3881          * moving them.
3882          */
3883
3884         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3885                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3886         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3887                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3888         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3889
3890         /* Amount of load we'd subtract */
3891         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3892                 sds->busiest->cpu_power;
3893         if (sds->max_load > tmp)
3894                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3895                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3896
3897         /* Amount of load we'd add */
3898         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3899                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3900                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3901                         sds->this->cpu_power;
3902         else
3903                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3904                         sds->this->cpu_power;
3905         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3906                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3907         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3908
3909         /* Move if we gain throughput */
3910         if (pwr_move > pwr_now)
3911                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3912 }
3913
3914 /**
3915  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3916  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3917  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3918  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3919  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3920  */
3921 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3922                 unsigned long *imbalance)
3923 {
3924         unsigned long max_pull;
3925         /*
3926          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3927          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3928          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3929          */
3930         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3931                 *imbalance = 0;
3932                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3933         }
3934
3935         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3936         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3937                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3938
3939         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3940         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3941                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3942                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3943
3944         /*
3945          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3946          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3947          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3948          * moved
3949          */
3950         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3951                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3952
3953 }
3954 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3955
3956 /**
3957  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3958  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3959  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3960  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3961  * such a group exists.
3962  *
3963  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3964  * to restore balance.
3965  *
3966  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3967  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3968  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3969  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3970  * @idle: The idle status of this_cpu.
3971  * @sd_idle: The idleness of sd
3972  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3973  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3974  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3975  *
3976  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3977  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3978  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3979  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3980  */
3981 static struct sched_group *
3982 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3983                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3984                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3985 {
3986         struct sd_lb_stats sds;
3987
3988         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3989
3990         /*
3991          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3992          * this level.
3993          */
3994         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3995                                         balance, &sds);
3996
3997         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3998         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3999          *    at this level.
4000          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4001          * 3) This group is the busiest group.
4002          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4003          *    sched_domain.
4004          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4005          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4006          */
4007         if (balance && !(*balance))
4008                 goto ret;
4009
4010         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4011                 goto out_balanced;
4012
4013         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4014                 goto out_balanced;
4015
4016         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4017
4018         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4019                 goto out_balanced;
4020
4021         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4022                 goto out_balanced;
4023
4024         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4025         if (sds.group_imb)
4026                 sds.busiest_load_per_task =
4027                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4028
4029         /*
4030          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4031          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4032          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4033          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4034          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4035          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4036          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4037          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4038          * appear as very large values with unsigned longs.
4039          */
4040         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4041                 goto out_balanced;
4042
4043         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4044         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4045         return sds.busiest;
4046
4047 out_balanced:
4048         /*
4049          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4050          * to save power.
4051          */
4052         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4053                 return sds.busiest;
4054 ret:
4055         *imbalance = 0;
4056         return NULL;
4057 }
4058
4059 /*
4060  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4061  */
4062 static struct rq *
4063 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4064                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4065 {
4066         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4067         unsigned long max_load = 0;
4068         int i;
4069
4070         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4071                 unsigned long power = power_of(i);
4072                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4073                 unsigned long wl;
4074
4075                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4076                         continue;
4077
4078                 rq = cpu_rq(i);
4079                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4080                 wl /= power;
4081
4082                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4083                         continue;
4084
4085                 if (wl > max_load) {
4086                         max_load = wl;
4087                         busiest = rq;
4088                 }
4089         }
4090
4091         return busiest;
4092 }
4093
4094 /*
4095  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4096  * so long as it is large enough.
4097  */
4098 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4099
4100 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4101 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4102
4103 /*
4104  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4105  * tasks if there is an imbalance.
4106  */
4107 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4108                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4109                         int *balance)
4110 {
4111         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4112         struct sched_group *group;
4113         unsigned long imbalance;
4114         struct rq *busiest;
4115         unsigned long flags;
4116         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4117
4118         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4119
4120         /*
4121          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4122          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4123          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4124          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4125          */
4126         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4127             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4128                 sd_idle = 1;
4129
4130         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4131
4132 redo:
4133         update_shares(sd);
4134         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4135                                    cpus, balance);
4136
4137         if (*balance == 0)
4138                 goto out_balanced;
4139
4140         if (!group) {
4141                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4142                 goto out_balanced;
4143         }
4144
4145         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4146         if (!busiest) {
4147                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4148                 goto out_balanced;
4149         }
4150
4151         BUG_ON(busiest == this_rq);
4152
4153         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4154
4155         ld_moved = 0;
4156         if (busiest->nr_running > 1) {
4157                 /*
4158                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4159                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4160                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4161                  * correctly treated as an imbalance.
4162                  */
4163                 local_irq_save(flags);
4164                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4165                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4166                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4167                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4168                 local_irq_restore(flags);
4169
4170                 /*
4171                  * some other cpu did the load balance for us.
4172                  */
4173                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4174                         resched_cpu(this_cpu);
4175
4176                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4177                 if (unlikely(all_pinned)) {
4178                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4179                         if (!cpumask_empty(cpus))
4180                                 goto redo;
4181                         goto out_balanced;
4182                 }
4183         }
4184
4185         if (!ld_moved) {
4186                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4187                 sd->nr_balance_failed++;
4188
4189                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4190
4191                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4192
4193                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4194                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4195                          */
4196                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4197                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4198                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4199                                 all_pinned = 1;
4200                                 goto out_one_pinned;
4201                         }
4202
4203                         if (!busiest->active_balance) {
4204                                 busiest->active_balance = 1;
4205                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4206                                 active_balance = 1;
4207                         }
4208                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4209                         if (active_balance)
4210                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4211
4212                         /*
4213                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4214                          * counter.
4215                          */
4216                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4217                 }
4218         } else
4219                 sd->nr_balance_failed = 0;
4220
4221         if (likely(!active_balance)) {
4222                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4223                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4224         } else {
4225                 /*
4226                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4227                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4228                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4229                  * move_tasks).
4230                  */
4231                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4232                         sd->balance_interval *= 2;
4233         }
4234
4235         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4236             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4237                 ld_moved = -1;
4238
4239         goto out;
4240
4241 out_balanced:
4242         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4243
4244         sd->nr_balance_failed = 0;
4245
4246 out_one_pinned:
4247         /* tune up the balancing interval */
4248         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4249                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4250                 sd->balance_interval *= 2;
4251
4252         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4253             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4254                 ld_moved = -1;
4255         else
4256                 ld_moved = 0;
4257 out:
4258         if (ld_moved)
4259                 update_shares(sd);
4260         return ld_moved;
4261 }
4262
4263 /*
4264  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4265  * tasks if there is an imbalance.
4266  *
4267  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4268  * this_rq is locked.
4269  */
4270 static int
4271 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4272 {
4273         struct sched_group *group;
4274         struct rq *busiest = NULL;
4275         unsigned long imbalance;
4276         int ld_moved = 0;
4277         int sd_idle = 0;
4278         int all_pinned = 0;
4279         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4280
4281         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4282
4283         /*
4284          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4285          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4286          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4287          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4288          */
4289         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4290             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4291                 sd_idle = 1;
4292
4293         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4294 redo:
4295         update_shares_locked(this_rq, sd);
4296         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4297                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4298         if (!group) {
4299                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4300                 goto out_balanced;
4301         }
4302
4303         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4304         if (!busiest) {
4305                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4306                 goto out_balanced;
4307         }
4308
4309         BUG_ON(busiest == this_rq);
4310
4311         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4312
4313         ld_moved = 0;
4314         if (busiest->nr_running > 1) {
4315                 /* Attempt to move tasks */
4316                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4317                 /* this_rq->clock is already updated */
4318                 update_rq_clock(busiest);
4319                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4320                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4321                                         &all_pinned);
4322                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4323
4324                 if (unlikely(all_pinned)) {
4325                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4326                         if (!cpumask_empty(cpus))
4327                                 goto redo;
4328                 }
4329         }
4330
4331         if (!ld_moved) {
4332                 int active_balance = 0;
4333
4334                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4335                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4336                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4337                         return -1;
4338
4339                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4340                         return -1;
4341
4342                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4343                         return -1;
4344
4345                 /*
4346                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4347                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4348                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4349                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4350                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4351                  *
4352                  * The package power saving logic comes from
4353                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4354                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4355                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4356                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4357                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4358                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4359                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4360                  *
4361                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4362                  * will be more than one task in the source run queue and
4363                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4364                  * active balance code will not be triggered.
4365                  */
4366
4367                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4368                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4369
4370                 /*
4371                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4372                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4373                  */
4374                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4375                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4376                         all_pinned = 1;
4377                         return ld_moved;
4378                 }
4379
4380                 if (!busiest->active_balance) {
4381                         busiest->active_balance = 1;
4382                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4383                         active_balance = 1;
4384                 }
4385
4386                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4387                 /*
4388                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4389                  */
4390                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4391                 if (active_balance)
4392                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4393                 spin_lock(&this_rq->lock);
4394
4395         } else
4396                 sd->nr_balance_failed = 0;
4397
4398         update_shares_locked(this_rq, sd);
4399         return ld_moved;
4400
4401 out_balanced:
4402         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4403         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4404             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4405                 return -1;
4406         sd->nr_balance_failed = 0;
4407
4408         return 0;
4409 }
4410
4411 /*
4412  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4413  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4414  */
4415 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4416 {
4417         struct sched_domain *sd;
4418         int pulled_task = 0;
4419         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4420
4421         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4422
4423         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4424                 return;
4425
4426         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4427                 unsigned long interval;
4428
4429                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4430                         continue;
4431
4432                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4433                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4434                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4435                                                            sd);
4436
4437                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4438                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4439                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4440                 if (pulled_task) {
4441                         this_rq->idle_stamp = 0;
4442                         break;
4443                 }
4444         }
4445         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4446                 /*
4447                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4448                  * a busy processor. So reset next_balance.
4449                  */
4450                 this_rq->next_balance = next_balance;
4451         }
4452 }
4453
4454 /*
4455  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4456  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4457  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4458  * logical imbalances.
4459  *
4460  * Called with busiest_rq locked.
4461  */
4462 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4463 {
4464         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4465         struct sched_domain *sd;
4466         struct rq *target_rq;
4467
4468         /* Is there any task to move? */
4469         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4470                 return;
4471
4472         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4473
4474         /*
4475          * This condition is "impossible", if it occurs
4476          * we need to fix it. Originally reported by
4477          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4478          */
4479         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4480
4481         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4482         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4483         update_rq_clock(busiest_rq);
4484         update_rq_clock(target_rq);
4485
4486         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4487         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4488                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4489                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4490                                 break;
4491         }
4492
4493         if (likely(sd)) {
4494                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4495
4496                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4497                                   sd, CPU_IDLE))
4498                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4499                 else
4500                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4501         }
4502         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4503 }
4504
4505 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4506 static struct {
4507         atomic_t load_balancer;
4508         cpumask_var_t cpu_mask;
4509         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4510 } nohz ____cacheline_aligned = {
4511         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4512 };
4513
4514 int get_nohz_load_balancer(void)
4515 {
4516         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4517 }
4518
4519 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4520 /**
4521  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4522  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4523  *              be returned.
4524  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4525  *              for the given cpu.
4526  *
4527  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4528  */
4529 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4530 {
4531         struct sched_domain *sd;
4532
4533         for_each_domain(cpu, sd)
4534                 if (sd && (sd->flags & flag))
4535                         break;
4536
4537         return sd;
4538 }
4539
4540 /**
4541  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4542  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4543  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4544  *              for cpu.
4545  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4546  *
4547  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4548  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4549  */
4550 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4551         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4552                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4553
4554 /**
4555  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4556  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4557  *
4558  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4559  *
4560  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4561  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4562  * sched_group is semi-idle or not.
4563  */
4564 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4565 {
4566         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4567                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4568
4569         /*
4570          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4571          * and atleast one idle cpu.
4572          */
4573         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4574                 return 0;
4575
4576         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4577                 return 0;
4578
4579         return 1;
4580 }
4581 /**
4582  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4583  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4584  *
4585  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4586  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4587  *
4588  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4589  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4590  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4591  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4592  */
4593 static int find_new_ilb(int cpu)
4594 {
4595         struct sched_domain *sd;
4596         struct sched_group *ilb_group;
4597
4598         /*
4599          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4600          * when power-aware load balancing is enabled
4601          */
4602         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4603                 goto out_done;
4604
4605         /*
4606          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4607          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4608          */
4609         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4610                 goto out_done;
4611
4612         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4613                 ilb_group = sd->groups;
4614
4615                 do {
4616                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4617                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4618
4619                         ilb_group = ilb_group->next;
4620
4621                 } while (ilb_group != sd->groups);
4622         }
4623
4624 out_done:
4625         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4626 }
4627 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4628 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4629 {
4630         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4631 }
4632 #endif
4633
4634 /*
4635  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4636  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4637  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4638  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4639  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4640  * arrives...
4641  *
4642  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4643  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4644  * nohz.cpu_mask..
4645  *
4646  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4647  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4648  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4649  * there is no need for ilb owner.
4650  *
4651  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4652  * next busy scheduler_tick()
4653  */
4654 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4655 {
4656         int cpu = smp_processor_id();
4657
4658         if (stop_tick) {
4659                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4660
4661                 if (!cpu_active(cpu)) {
4662                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4663                                 return 0;
4664
4665                         /*
4666                          * If we are going offline and still the leader,
4667                          * give up!
4668                          */
4669                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4670                                 BUG();
4671
4672                         return 0;
4673                 }
4674
4675                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4676
4677                 /* time for ilb owner also to sleep */
4678                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4679                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4680                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4681                         return 0;
4682                 }
4683
4684                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4685                         /* make me the ilb owner */
4686                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4687                                 return 1;
4688                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4689                         int new_ilb;
4690
4691                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4692                                                 sched_mc_power_savings))
4693                                 return 1;
4694                         /*
4695                          * Check to see if there is a more power-efficient
4696                          * ilb.
4697                          */
4698                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4699                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4700                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4701                                 resched_cpu(new_ilb);
4702                                 return 0;
4703                         }
4704                         return 1;
4705                 }
4706         } else {
4707                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4708                         return 0;
4709
4710                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4711
4712                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4713                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4714                                 BUG();
4715         }
4716         return 0;
4717 }
4718 #endif
4719
4720 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4721
4722 /*
4723  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4724  * and initiates a balancing operation if so.
4725  *
4726  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4727  */
4728 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4729 {
4730         int balance = 1;
4731         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4732         unsigned long interval;
4733         struct sched_domain *sd;
4734         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4735         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4736         int update_next_balance = 0;
4737         int need_serialize;
4738
4739         for_each_domain(cpu, sd) {
4740                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4741                         continue;
4742
4743                 interval = sd->balance_interval;
4744                 if (idle != CPU_IDLE)
4745                         interval *= sd->busy_factor;
4746
4747                 /* scale ms to jiffies */
4748                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4749                 if (unlikely(!interval))
4750                         interval = 1;
4751                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4752                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4753
4754                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4755
4756                 if (need_serialize) {
4757                         if (!spin_trylock(&balancing))
4758                                 goto out;
4759                 }
4760
4761                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4762                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4763                                 /*
4764                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4765                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4766                                  * not idle.
4767                                  */
4768                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4769                         }
4770                         sd->last_balance = jiffies;
4771                 }
4772                 if (need_serialize)
4773                         spin_unlock(&balancing);
4774 out:
4775                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4776                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4777                         update_next_balance = 1;
4778                 }
4779
4780                 /*
4781                  * Stop the load balance at this level. There is another
4782                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4783                  * actively.
4784                  */
4785                 if (!balance)
4786                         break;
4787         }
4788
4789         /*
4790          * next_balance will be updated only when there is a need.
4791          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4792          * updated.
4793          */
4794         if (likely(update_next_balance))
4795                 rq->next_balance = next_balance;
4796 }
4797
4798 /*
4799  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4800  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4801  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4802  */
4803 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4804 {
4805         int this_cpu = smp_processor_id();
4806         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4807         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4808                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4809
4810         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4811
4812 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4813         /*
4814          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4815          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4816          * stopped.
4817          */
4818         if (this_rq->idle_at_tick &&
4819             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4820                 struct rq *rq;
4821                 int balance_cpu;
4822
4823                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4824                         if (balance_cpu == this_cpu)
4825                                 continue;
4826
4827                         /*
4828                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4829                          * work being done for other cpus. Next load
4830                          * balancing owner will pick it up.
4831                          */
4832                         if (need_resched())
4833                                 break;
4834
4835                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4836
4837                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4838                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4839                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4840                 }
4841         }
4842 #endif
4843 }
4844
4845 static inline int on_null_domain(int cpu)
4846 {
4847         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4848 }
4849
4850 /*
4851  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4852  *
4853  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4854  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4855  * if the whole system is idle.
4856  */
4857 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4858 {
4859 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4860         /*
4861          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4862          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4863          * load balancer.
4864          */
4865         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4866                 rq->in_nohz_recently = 0;
4867
4868                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4869                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4870                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4871                 }
4872
4873                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4874                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4875
4876                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4877                                 resched_cpu(ilb);
4878                 }
4879         }
4880
4881         /*
4882          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4883          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4884          */
4885         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4886             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4887                 resched_cpu(cpu);
4888                 return;
4889         }
4890
4891         /*
4892          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4893          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4894          */
4895         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4896             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4897                 return;
4898 #endif
4899         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4900         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4901             likely(!on_null_domain(cpu)))
4902                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4903 }
4904
4905 #else   /* CONFIG_SMP */
4906
4907 /*
4908  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4909  */
4910 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4911 {
4912 }
4913
4914 #endif
4915
4916 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4917
4918 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4919
4920 /*
4921  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4922  * @p in case that task is currently running.
4923  *
4924  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4925  */
4926 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4927 {
4928         u64 ns = 0;
4929
4930         if (task_current(rq, p)) {
4931                 update_rq_clock(rq);
4932                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4933                 if ((s64)ns < 0)
4934                         ns = 0;
4935         }
4936
4937         return ns;
4938 }
4939
4940 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4941 {
4942         unsigned long flags;
4943         struct rq *rq;
4944         u64 ns = 0;
4945
4946         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4947         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4948         task_rq_unlock(rq, &flags);
4949
4950         return ns;
4951 }
4952
4953 /*
4954  * Return accounted runtime for the task.
4955  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4956  * pending runtime that have not been accounted yet.
4957  */
4958 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4959 {
4960         unsigned long flags;
4961         struct rq *rq;
4962         u64 ns = 0;
4963
4964         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4965         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4966         task_rq_unlock(rq, &flags);
4967
4968         return ns;
4969 }
4970
4971 /*
4972  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4973  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4974  * pending runtime that have not been accounted yet.
4975  *
4976  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4977  * so the return value not includes other pending runtime that other
4978  * running tasks might have.
4979  */
4980 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4981 {
4982         struct task_cputime totals;
4983         unsigned long flags;
4984         struct rq *rq;
4985         u64 ns;
4986
4987         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4988         thread_group_cputime(p, &totals);
4989         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4990         task_rq_unlock(rq, &flags);
4991
4992         return ns;
4993 }
4994
4995 /*
4996  * Account user cpu time to a process.
4997  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4998  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4999  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5000  */
5001 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5002                        cputime_t cputime_scaled)
5003 {
5004         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5005         cputime64_t tmp;
5006
5007         /* Add user time to process. */
5008         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5009         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5010         account_group_user_time(p, cputime);
5011
5012         /* Add user time to cpustat. */
5013         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5014         if (TASK_NICE(p) > 0)
5015                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5016         else
5017                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5018
5019         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5020         /* Account for user time used */
5021         acct_update_integrals(p);
5022 }
5023
5024 /*
5025  * Account guest cpu time to a process.
5026  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5027  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5028  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5029  */
5030 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5031                                cputime_t cputime_scaled)
5032 {
5033         cputime64_t tmp;
5034         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5035
5036         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5037
5038         /* Add guest time to process. */
5039         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5040         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5041         account_group_user_time(p, cputime);
5042         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5043
5044         /* Add guest time to cpustat. */
5045         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5046                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5047                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5048         } else {
5049                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5050                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5051         }
5052 }
5053
5054 /*
5055  * Account system cpu time to a process.
5056  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5057  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5058  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5059  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5060  */
5061 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5062                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5063 {
5064         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5065         cputime64_t tmp;
5066
5067         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5068                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5069                 return;
5070         }
5071
5072         /* Add system time to process. */
5073         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5074         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5075         account_group_system_time(p, cputime);
5076
5077         /* Add system time to cpustat. */
5078         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5079         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5080                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5081         else if (softirq_count())
5082                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5083         else
5084                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5085
5086         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5087
5088         /* Account for system time used */
5089         acct_update_integrals(p);
5090 }
5091
5092 /*
5093  * Account for involuntary wait time.
5094  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5095  */
5096 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5097 {
5098         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5099         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5100
5101         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5102 }
5103
5104 /*
5105  * Account for idle time.
5106  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5107  */
5108 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5109 {
5110         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5111         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5112         struct rq *rq = this_rq();
5113
5114         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5115                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5116         else
5117                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5118 }
5119
5120 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5121
5122 /*
5123  * Account a single tick of cpu time.
5124  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5125  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5126  */
5127 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5128 {
5129         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5130         struct rq *rq = this_rq();
5131
5132         if (user_tick)
5133                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5134         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5135                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5136                                     one_jiffy_scaled);
5137         else
5138                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5139 }
5140
5141 /*
5142  * Account multiple ticks of steal time.
5143  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5144  * @ticks: number of stolen ticks
5145  */
5146 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5147 {
5148         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5149 }
5150
5151 /*
5152  * Account multiple ticks of idle time.
5153  * @ticks: number of stolen ticks
5154  */
5155 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5156 {
5157         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5158 }
5159
5160 #endif
5161
5162 /*
5163  * Use precise platform statistics if available:
5164  */
5165 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5166 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5167 {
5168         *ut = p->utime;
5169         *st = p->stime;
5170 }
5171
5172 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5173 {
5174         struct task_cputime cputime;
5175
5176         thread_group_cputime(p, &cputime);
5177
5178         *ut = cputime.utime;
5179         *st = cputime.stime;
5180 }
5181 #else
5182
5183 #ifndef nsecs_to_cputime
5184 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5185 #endif
5186
5187 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5188 {
5189         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5190
5191         /*
5192          * Use CFS's precise accounting:
5193          */
5194         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5195
5196         if (total) {
5197                 u64 temp;
5198
5199                 temp = (u64)(rtime * utime);
5200                 do_div(temp, total);
5201                 utime = (cputime_t)temp;
5202         } else
5203                 utime = rtime;
5204
5205         /*
5206          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5207          */
5208         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5209         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5210
5211         *ut = p->prev_utime;
5212         *st = p->prev_stime;
5213 }
5214
5215 /*
5216  * Must be called with siglock held.
5217  */
5218 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5219 {
5220         struct signal_struct *sig = p->signal;
5221         struct task_cputime cputime;
5222         cputime_t rtime, utime, total;
5223
5224         thread_group_cputime(p, &cputime);
5225
5226         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5227         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5228
5229         if (total) {
5230                 u64 temp;
5231
5232                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5233                 do_div(temp, total);
5234                 utime = (cputime_t)temp;
5235         } else
5236                 utime = rtime;
5237
5238         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5239         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5240                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5241
5242         *ut = sig->prev_utime;
5243         *st = sig->prev_stime;
5244 }
5245 #endif
5246
5247 /*
5248  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5249  * We call it with interrupts disabled.
5250  *
5251  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5252  * timeslices.
5253  */
5254 void scheduler_tick(void)
5255 {
5256         int cpu = smp_processor_id();
5257         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5258         struct task_struct *curr = rq->curr;
5259
5260         sched_clock_tick();
5261
5262         spin_lock(&rq->lock);
5263         update_rq_clock(rq);
5264         update_cpu_load(rq);
5265         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5266         spin_unlock(&rq->lock);
5267
5268         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5269
5270 #ifdef CONFIG_SMP
5271         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5272         trigger_load_balance(rq, cpu);
5273 #endif
5274 }
5275
5276 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5277 {
5278         if (in_lock_functions(addr)) {
5279                 addr = CALLER_ADDR2;
5280                 if (in_lock_functions(addr))
5281                         addr = CALLER_ADDR3;
5282         }
5283         return addr;
5284 }
5285
5286 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5287                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5288
5289 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5290 {
5291 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5292         /*
5293          * Underflow?
5294          */
5295         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5296                 return;
5297 #endif
5298         preempt_count() += val;
5299 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5300         /*
5301          * Spinlock count overflowing soon?
5302          */
5303         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5304                                 PREEMPT_MASK - 10);
5305 #endif
5306         if (preempt_count() == val)
5307                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5308 }
5309 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5310
5311 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5312 {
5313 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5314         /*
5315          * Underflow?
5316          */
5317         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5318                 return;
5319         /*
5320          * Is the spinlock portion underflowing?
5321          */
5322         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5323                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5324                 return;
5325 #endif
5326
5327         if (preempt_count() == val)
5328                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5329         preempt_count() -= val;
5330 }
5331 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5332
5333 #endif
5334
5335 /*
5336  * Print scheduling while atomic bug:
5337  */
5338 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5339 {
5340         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5341
5342         pr_err("BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5343                prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5344
5345         debug_show_held_locks(prev);
5346         print_modules();
5347         if (irqs_disabled())
5348                 print_irqtrace_events(prev);
5349
5350         if (regs)
5351                 show_regs(regs);
5352         else
5353                 dump_stack();
5354 }
5355
5356 /*
5357  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5358  */
5359 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5360 {
5361         /*
5362          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5363          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5364          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5365          */
5366         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5367                 __schedule_bug(prev);
5368
5369         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5370
5371         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5372 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5373         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5374                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5375                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5376         }
5377 #endif
5378 }
5379
5380 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5381 {
5382         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5383                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5384
5385                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5386                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5387
5388                 /*
5389                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5390                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5391                  * the avg_overlap on preemption.
5392                  *
5393                  * We use the average preemption runtime because that
5394                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5395                  * build up.
5396                  */
5397                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5398         }
5399         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5400 }
5401
5402 /*
5403  * Pick up the highest-prio task:
5404  */
5405 static inline struct task_struct *
5406 pick_next_task(struct rq *rq)
5407 {
5408         const struct sched_class *class;
5409         struct task_struct *p;
5410
5411         /*
5412          * Optimization: we know that if all tasks are in
5413          * the fair class we can call that function directly:
5414          */
5415         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5416                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5417                 if (likely(p))
5418                         return p;
5419         }
5420
5421         class = sched_class_highest;
5422         for ( ; ; ) {
5423                 p = class->pick_next_task(rq);
5424                 if (p)
5425                         return p;
5426                 /*
5427                  * Will never be NULL as the idle class always
5428                  * returns a non-NULL p:
5429                  */
5430                 class = class->next;
5431         }
5432 }
5433
5434 /*
5435  * schedule() is the main scheduler function.
5436  */
5437 asmlinkage void __sched schedule(void)
5438 {
5439         struct task_struct *prev, *next;
5440         unsigned long *switch_count;
5441         struct rq *rq;
5442         int cpu;
5443
5444 need_resched:
5445         preempt_disable();
5446         cpu = smp_processor_id();
5447         rq = cpu_rq(cpu);
5448         rcu_sched_qs(cpu);
5449         prev = rq->curr;
5450         switch_count = &prev->nivcsw;
5451
5452         release_kernel_lock(prev);
5453 need_resched_nonpreemptible:
5454
5455         schedule_debug(prev);
5456
5457         if (sched_feat(HRTICK))
5458                 hrtick_clear(rq);
5459
5460         spin_lock_irq(&rq->lock);
5461         update_rq_clock(rq);
5462         clear_tsk_need_resched(prev);
5463
5464         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5465                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5466                         prev->state = TASK_RUNNING;
5467                 else
5468                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5469                 switch_count = &prev->nvcsw;
5470         }
5471
5472         pre_schedule(rq, prev);
5473
5474         if (unlikely(!rq->nr_running))
5475                 idle_balance(cpu, rq);
5476
5477         put_prev_task(rq, prev);
5478         next = pick_next_task(rq);
5479
5480         if (likely(prev != next)) {
5481                 sched_info_switch(prev, next);
5482                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5483
5484                 rq->nr_switches++;
5485                 rq->curr = next;
5486                 ++*switch_count;
5487
5488                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5489                 /*
5490                  * the context switch might have flipped the stack from under
5491                  * us, hence refresh the local variables.
5492                  */
5493                 cpu = smp_processor_id();
5494                 rq = cpu_rq(cpu);
5495         } else
5496                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5497
5498         post_schedule(rq);
5499
5500         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5501                 goto need_resched_nonpreemptible;
5502
5503         preempt_enable_no_resched();
5504         if (need_resched())
5505                 goto need_resched;
5506 }
5507 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5508
5509 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5510 /*
5511  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5512  * access and not reliable.
5513  */
5514 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5515 {
5516         unsigned int cpu;
5517         struct rq *rq;
5518
5519         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5520                 return 0;
5521
5522 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5523         /*
5524          * Need to access the cpu field knowing that
5525          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5526          * the mutex owner just released it and exited.
5527          */
5528         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5529                 goto out;
5530 #else
5531         cpu = owner->cpu;
5532 #endif
5533
5534         /*
5535          * Even if the access succeeded (likely case),
5536          * the cpu field may no longer be valid.
5537          */
5538         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5539                 goto out;
5540
5541         /*
5542          * We need to validate that we can do a
5543          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5544          */
5545         if (!cpu_online(cpu))
5546                 goto out;
5547
5548         rq = cpu_rq(cpu);
5549
5550         for (;;) {
5551                 /*
5552                  * Owner changed, break to re-assess state.
5553                  */
5554                 if (lock->owner != owner)
5555                         break;
5556
5557                 /*
5558                  * Is that owner really running on that cpu?
5559                  */
5560                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5561                         return 0;
5562
5563                 cpu_relax();
5564         }
5565 out:
5566         return 1;
5567 }
5568 #endif
5569
5570 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5571 /*
5572  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5573  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5574  * occur there and call schedule directly.
5575  */
5576 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5577 {
5578         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5579
5580         /*
5581          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5582          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5583          */
5584         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5585                 return;
5586
5587         do {
5588                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5589                 schedule();
5590                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5591
5592                 /*
5593                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5594                  * between schedule and now.
5595                  */
5596                 barrier();
5597         } while (need_resched());
5598 }
5599 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5600
5601 /*
5602  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5603  * off of irq context.
5604  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5605  * protect us against recursive calling from irq.
5606  */
5607 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5608 {
5609         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5610
5611         /* Catch callers which need to be fixed */
5612         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5613
5614         do {
5615                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5616                 local_irq_enable();
5617                 schedule();
5618                 local_irq_disable();
5619                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5620
5621                 /*
5622                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5623                  * between schedule and now.
5624                  */
5625                 barrier();
5626         } while (need_resched());
5627 }
5628
5629 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5630
5631 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5632                           void *key)
5633 {
5634         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5635 }
5636 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5637
5638 /*
5639  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5640  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5641  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5642  *
5643  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5644  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5645  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5646  */
5647 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5648                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5649 {
5650         wait_queue_t *curr, *next;
5651
5652         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5653                 unsigned flags = curr->flags;
5654
5655                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5656                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5657                         break;
5658         }
5659 }
5660
5661 /**
5662  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5663  * @q: the waitqueue
5664  * @mode: which threads
5665  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5666  * @key: is directly passed to the wakeup function
5667  *
5668  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5669  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5670  */
5671 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5672                         int nr_exclusive, void *key)
5673 {
5674         unsigned long flags;
5675
5676         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5677         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5678         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5679 }
5680 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5681
5682 /*
5683  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5684  */
5685 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5686 {
5687         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5688 }
5689
5690 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5691 {
5692         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5693 }
5694
5695 /**
5696  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5697  * @q: the waitqueue
5698  * @mode: which threads
5699  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5700  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5701  *
5702  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5703  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5704  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5705  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5706  *
5707  * On UP it can prevent extra preemption.
5708  *
5709  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5710  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5711  */
5712 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5713                         int nr_exclusive, void *key)
5714 {
5715         unsigned long flags;
5716         int wake_flags = WF_SYNC;
5717
5718         if (unlikely(!q))
5719                 return;
5720
5721         if (unlikely(!nr_exclusive))
5722                 wake_flags = 0;
5723
5724         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5725         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5726         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5727 }
5728 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5729
5730 /*
5731  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5732  */
5733 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5734 {
5735         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5736 }
5737 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5738
5739 /**
5740  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5741  * @x:  holds the state of this particular completion
5742  *
5743  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5744  * awakened in the same order in which they were queued.
5745  *
5746  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5747  *
5748  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5749  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5750  */
5751 void complete(struct completion *x)
5752 {
5753         unsigned long flags;
5754
5755         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5756         x->done++;
5757         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5758         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5759 }
5760 EXPORT_SYMBOL(complete);
5761
5762 /**
5763  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5764  * @x:  holds the state of this particular completion
5765  *
5766  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5767  *
5768  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5769  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5770  */
5771 void complete_all(struct completion *x)
5772 {
5773         unsigned long flags;
5774
5775         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5776         x->done += UINT_MAX/2;
5777         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5778         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5779 }
5780 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5781
5782 static inline long __sched
5783 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5784 {
5785         if (!x->done) {
5786                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5787
5788                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5789                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5790                 do {
5791                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5792                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5793                                 break;
5794                         }
5795                         __set_current_state(state);
5796                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5797                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5798                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5799                 } while (!x->done && timeout);
5800                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5801                 if (!x->done)
5802                         return timeout;
5803         }
5804         x->done--;
5805         return timeout ?: 1;
5806 }
5807
5808 static long __sched
5809 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5810 {
5811         might_sleep();
5812
5813         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5814         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5815         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5816         return timeout;
5817 }
5818
5819 /**
5820  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5821  * @x:  holds the state of this particular completion
5822  *
5823  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5824  * interruptible and there is no timeout.
5825  *
5826  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5827  * and interrupt capability. Also see complete().
5828  */
5829 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5830 {
5831         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5832 }
5833 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5834
5835 /**
5836  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5837  * @x:  holds the state of this particular completion
5838  * @timeout:  timeout value in jiffies
5839  *
5840  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5841  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5842  * interruptible.
5843  */
5844 unsigned long __sched
5845 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5846 {
5847         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5848 }
5849 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5850
5851 /**
5852  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5853  * @x:  holds the state of this particular completion
5854  *
5855  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5856  * interruptible.
5857  */
5858 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5859 {
5860         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5861         if (t == -ERESTARTSYS)
5862                 return t;
5863         return 0;
5864 }
5865 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5866
5867 /**
5868  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5869  * @x:  holds the state of this particular completion
5870  * @timeout:  timeout value in jiffies
5871  *
5872  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5873  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5874  */
5875 unsigned long __sched
5876 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5877                                           unsigned long timeout)
5878 {
5879         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5880 }
5881 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5882
5883 /**
5884  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5885  * @x:  holds the state of this particular completion
5886  *
5887  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5888  * interrupted by a kill signal.
5889  */
5890 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5891 {
5892         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5893         if (t == -ERESTARTSYS)
5894                 return t;
5895         return 0;
5896 }
5897 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5898
5899 /**
5900  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5901  *      @x:     completion structure
5902  *
5903  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5904  *               1 if a decrement succeeded.
5905  *
5906  *      If a completion is being used as a counting completion,
5907  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5908  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5909  *      is protecting is not available.
5910  */
5911 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5912 {
5913         unsigned long flags;
5914         int ret = 1;
5915
5916         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5917         if (!x->done)
5918                 ret = 0;
5919         else
5920                 x->done--;
5921         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5922         return ret;
5923 }
5924 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5925
5926 /**
5927  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5928  *      @x:     completion structure
5929  *
5930  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5931  *               1 if there are no waiters.
5932  *
5933  */
5934 bool completion_done(struct completion *x)
5935 {
5936         unsigned long flags;
5937         int ret = 1;
5938
5939         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5940         if (!x->done)
5941                 ret = 0;
5942         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5943         return ret;
5944 }
5945 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5946
5947 static long __sched
5948 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5949 {
5950         unsigned long flags;
5951         wait_queue_t wait;
5952
5953         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5954
5955         __set_current_state(state);
5956
5957         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5958         __add_wait_queue(q, &wait);
5959         spin_unlock(&q->lock);
5960         timeout = schedule_timeout(timeout);
5961         spin_lock_irq(&q->lock);
5962         __remove_wait_queue(q, &wait);
5963         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5964
5965         return timeout;
5966 }
5967
5968 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5969 {
5970         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5971 }
5972 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5973
5974 long __sched
5975 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5976 {
5977         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5978 }
5979 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5980
5981 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5982 {
5983         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5984 }
5985 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5986
5987 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5988 {
5989         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5990 }
5991 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5992
5993 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5994
5995 /*
5996  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5997  * @p: task
5998  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5999  *
6000  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6001  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6002  *
6003  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6004  */
6005 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6006 {
6007         unsigned long flags;
6008         int oldprio, on_rq, running;
6009         struct rq *rq;
6010         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6011
6012         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6013
6014         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6015         update_rq_clock(rq);
6016
6017         oldprio = p->prio;
6018         on_rq = p->se.on_rq;
6019         running = task_current(rq, p);
6020         if (on_rq)
6021                 dequeue_task(rq, p, 0);
6022         if (running)
6023                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6024
6025         if (rt_prio(prio))
6026                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6027         else
6028                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6029
6030         p->prio = prio;
6031
6032         if (running)
6033                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6034         if (on_rq) {
6035                 enqueue_task(rq, p, 0);
6036
6037                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6038         }
6039         task_rq_unlock(rq, &flags);
6040 }
6041
6042 #endif
6043
6044 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6045 {
6046         int old_prio, delta, on_rq;
6047         unsigned long flags;
6048         struct rq *rq;
6049
6050         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6051                 return;
6052         /*
6053          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6054          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6055          */
6056         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6057         update_rq_clock(rq);
6058         /*
6059          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6060          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6061          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6062          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6063          */
6064         if (task_has_rt_policy(p)) {
6065                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6066                 goto out_unlock;
6067         }
6068         on_rq = p->se.on_rq;
6069         if (on_rq)
6070                 dequeue_task(rq, p, 0);
6071
6072         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6073         set_load_weight(p);
6074         old_prio = p->prio;
6075         p->prio = effective_prio(p);
6076         delta = p->prio - old_prio;
6077
6078         if (on_rq) {
6079                 enqueue_task(rq, p, 0);
6080                 /*
6081                  * If the task increased its priority or is running and
6082                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6083                  */
6084                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6085                         resched_task(rq->curr);
6086         }
6087 out_unlock:
6088         task_rq_unlock(rq, &flags);
6089 }
6090 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6091
6092 /*
6093  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6094  * @p: task
6095  * @nice: nice value
6096  */
6097 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6098 {
6099         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6100         int nice_rlim = 20 - nice;
6101
6102         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6103                 capable(CAP_SYS_NICE));
6104 }
6105
6106 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6107
6108 /*
6109  * sys_nice - change the priority of the current process.
6110  * @increment: priority increment
6111  *
6112  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6113  * does similar things.
6114  */
6115 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6116 {
6117         long nice, retval;
6118
6119         /*
6120          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6121          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6122          * and we have a single winner.
6123          */
6124         if (increment < -40)
6125                 increment = -40;
6126         if (increment > 40)
6127                 increment = 40;
6128
6129         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6130         if (nice < -20)
6131                 nice = -20;
6132         if (nice > 19)
6133                 nice = 19;
6134
6135         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6136                 return -EPERM;
6137
6138         retval = security_task_setnice(current, nice);
6139         if (retval)
6140                 return retval;
6141
6142         set_user_nice(current, nice);
6143         return 0;
6144 }
6145
6146 #endif
6147
6148 /**
6149  * task_prio - return the priority value of a given task.
6150  * @p: the task in question.
6151  *
6152  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6153  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6154  * around 0, value goes from -16 to +15.
6155  */
6156 int task_prio(const struct task_struct *p)
6157 {
6158         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6159 }
6160
6161 /**
6162  * task_nice - return the nice value of a given task.
6163  * @p: the task in question.
6164  */
6165 int task_nice(const struct task_struct *p)
6166 {
6167         return TASK_NICE(p);
6168 }
6169 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6170
6171 /**
6172  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6173  * @cpu: the processor in question.
6174  */
6175 int idle_cpu(int cpu)
6176 {
6177         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6178 }
6179
6180 /**
6181  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6182  * @cpu: the processor in question.
6183  */
6184 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6185 {
6186         return cpu_rq(cpu)->idle;
6187 }
6188
6189 /**
6190  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6191  * @pid: the pid in question.
6192  */
6193 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6194 {
6195         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6196 }
6197
6198 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6199 static void
6200 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6201 {
6202         BUG_ON(p->se.on_rq);
6203
6204         p->policy = policy;
6205         p->rt_priority = prio;
6206         p->normal_prio = normal_prio(p);
6207         /* we are holding p->pi_lock already */
6208         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6209         if (rt_prio(p->prio))
6210                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6211         else
6212                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6213         set_load_weight(p);
6214 }
6215
6216 /*
6217  * check the target process has a UID that matches the current process's
6218  */
6219 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6220 {
6221         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6222         bool match;
6223
6224         rcu_read_lock();
6225         pcred = __task_cred(p);
6226         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6227                  cred->euid == pcred->uid);
6228         rcu_read_unlock();
6229         return match;
6230 }
6231
6232 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6233                                 struct sched_param *param, bool user)
6234 {
6235         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6236         unsigned long flags;
6237         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6238         struct rq *rq;
6239         int reset_on_fork;
6240
6241         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6242         BUG_ON(in_interrupt());
6243 recheck:
6244         /* double check policy once rq lock held */
6245         if (policy < 0) {
6246                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6247                 policy = oldpolicy = p->policy;
6248         } else {
6249                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6250                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6251
6252                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6253                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6254                                 policy != SCHED_IDLE)
6255                         return -EINVAL;
6256         }
6257
6258         /*
6259          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6260          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6261          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6262          */
6263         if (param->sched_priority < 0 ||
6264             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6265             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6266                 return -EINVAL;
6267         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6268                 return -EINVAL;
6269
6270         /*
6271          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6272          */
6273         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6274                 if (rt_policy(policy)) {
6275                         unsigned long rlim_rtprio;
6276
6277                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6278                                 return -ESRCH;
6279                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6280                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6281
6282                         /* can't set/change the rt policy */
6283                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6284                                 return -EPERM;
6285
6286                         /* can't increase priority */
6287                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6288                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6289                                 return -EPERM;
6290                 }
6291                 /*
6292                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6293                  * move out of SCHED_IDLE either:
6294                  */
6295                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6296                         return -EPERM;
6297
6298                 /* can't change other user's priorities */
6299                 if (!check_same_owner(p))
6300                         return -EPERM;
6301
6302                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6303                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6304                         return -EPERM;
6305         }
6306
6307         if (user) {
6308 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6309                 /*
6310                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6311                  * assigned.
6312                  */
6313                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6314                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6315                         return -EPERM;
6316 #endif
6317
6318                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6319                 if (retval)
6320                         return retval;
6321         }
6322
6323         /*
6324          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6325          * changing the priority of the task:
6326          */
6327         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6328         /*
6329          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6330          * runqueue lock must be held.
6331          */
6332         rq = __task_rq_lock(p);
6333         /* recheck policy now with rq lock held */
6334         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6335                 policy = oldpolicy = -1;
6336                 __task_rq_unlock(rq);
6337                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6338                 goto recheck;
6339         }
6340         update_rq_clock(rq);
6341         on_rq = p->se.on_rq;
6342         running = task_current(rq, p);
6343         if (on_rq)
6344                 deactivate_task(rq, p, 0);
6345         if (running)
6346                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6347
6348         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6349
6350         oldprio = p->prio;
6351         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6352
6353         if (running)
6354                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6355         if (on_rq) {
6356                 activate_task(rq, p, 0);
6357
6358                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6359         }
6360         __task_rq_unlock(rq);
6361         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6362
6363         rt_mutex_adjust_pi(p);
6364
6365         return 0;
6366 }
6367
6368 /**
6369  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6370  * @p: the task in question.
6371  * @policy: new policy.
6372  * @param: structure containing the new RT priority.
6373  *
6374  * NOTE that the task may be already dead.
6375  */
6376 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6377                        struct sched_param *param)
6378 {
6379         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6380 }
6381 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6382
6383 /**
6384  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6385  * @p: the task in question.
6386  * @policy: new policy.
6387  * @param: structure containing the new RT priority.
6388  *
6389  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6390  * current context has permission.  For example, this is needed in
6391  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6392  * but our caller might not have that capability.
6393  */
6394 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6395                                struct sched_param *param)
6396 {
6397         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6398 }
6399
6400 static int
6401 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6402 {
6403         struct sched_param lparam;
6404         struct task_struct *p;
6405         int retval;
6406
6407         if (!param || pid < 0)
6408                 return -EINVAL;
6409         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6410                 return -EFAULT;
6411
6412         rcu_read_lock();
6413         retval = -ESRCH;
6414         p = find_process_by_pid(pid);
6415         if (p != NULL)
6416                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6417         rcu_read_unlock();
6418
6419         return retval;
6420 }
6421
6422 /**
6423  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6424  * @pid: the pid in question.
6425  * @policy: new policy.
6426  * @param: structure containing the new RT priority.
6427  */
6428 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6429                 struct sched_param __user *, param)
6430 {
6431         /* negative values for policy are not valid */
6432         if (policy < 0)
6433                 return -EINVAL;
6434
6435         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6436 }
6437
6438 /**
6439  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6440  * @pid: the pid in question.
6441  * @param: structure containing the new RT priority.
6442  */
6443 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6444 {
6445         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6446 }
6447
6448 /**
6449  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6450  * @pid: the pid in question.
6451  */
6452 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6453 {
6454         struct task_struct *p;
6455         int retval;
6456
6457         if (pid < 0)
6458                 return -EINVAL;
6459
6460         retval = -ESRCH;
6461         read_lock(&tasklist_lock);
6462         p = find_process_by_pid(pid);
6463         if (p) {
6464                 retval = security_task_getscheduler(p);
6465                 if (!retval)
6466                         retval = p->policy
6467                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6468         }
6469         read_unlock(&tasklist_lock);
6470         return retval;
6471 }
6472
6473 /**
6474  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6475  * @pid: the pid in question.
6476  * @param: structure containing the RT priority.
6477  */
6478 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6479 {
6480         struct sched_param lp;
6481         struct task_struct *p;
6482         int retval;
6483
6484         if (!param || pid < 0)
6485                 return -EINVAL;
6486
6487         read_lock(&tasklist_lock);
6488         p = find_process_by_pid(pid);
6489         retval = -ESRCH;
6490         if (!p)
6491                 goto out_unlock;
6492
6493         retval = security_task_getscheduler(p);
6494         if (retval)
6495                 goto out_unlock;
6496
6497         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6498         read_unlock(&tasklist_lock);
6499
6500         /*
6501          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6502          */
6503         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6504
6505         return retval;
6506
6507 out_unlock:
6508         read_unlock(&tasklist_lock);
6509         return retval;
6510 }
6511
6512 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6513 {
6514         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6515         struct task_struct *p;
6516         int retval;
6517
6518         get_online_cpus();
6519         read_lock(&tasklist_lock);
6520
6521         p = find_process_by_pid(pid);
6522         if (!p) {
6523                 read_unlock(&tasklist_lock);
6524                 put_online_cpus();
6525                 return -ESRCH;
6526         }
6527
6528         /*
6529          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6530          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6531          * usage count and then drop tasklist_lock.
6532          */
6533         get_task_struct(p);
6534         read_unlock(&tasklist_lock);
6535
6536         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6537                 retval = -ENOMEM;
6538                 goto out_put_task;
6539         }
6540         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6541                 retval = -ENOMEM;
6542                 goto out_free_cpus_allowed;
6543         }
6544         retval = -EPERM;
6545         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6546                 goto out_unlock;
6547
6548         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6549         if (retval)
6550                 goto out_unlock;
6551
6552         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6553         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6554  again:
6555         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6556
6557         if (!retval) {
6558                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6559                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6560                         /*
6561                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6562                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6563                          * cpuset's cpus_allowed
6564                          */
6565                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6566                         goto again;
6567                 }
6568         }
6569 out_unlock:
6570         free_cpumask_var(new_mask);
6571 out_free_cpus_allowed:
6572         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6573 out_put_task:
6574         put_task_struct(p);
6575         put_online_cpus();
6576         return retval;
6577 }
6578
6579 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6580                              struct cpumask *new_mask)
6581 {
6582         if (len < cpumask_size())
6583                 cpumask_clear(new_mask);
6584         else if (len > cpumask_size())
6585                 len = cpumask_size();
6586
6587         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6588 }
6589
6590 /**
6591  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6592  * @pid: pid of the process
6593  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6594  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6595  */
6596 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6597                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6598 {
6599         cpumask_var_t new_mask;
6600         int retval;
6601
6602         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6603                 return -ENOMEM;
6604
6605         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6606         if (retval == 0)
6607                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6608         free_cpumask_var(new_mask);
6609         return retval;
6610 }
6611
6612 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6613 {
6614         struct task_struct *p;
6615         unsigned long flags;
6616         struct rq *rq;
6617         int retval;
6618
6619         get_online_cpus();
6620         read_lock(&tasklist_lock);
6621
6622         retval = -ESRCH;
6623         p = find_process_by_pid(pid);
6624         if (!p)
6625                 goto out_unlock;
6626
6627         retval = security_task_getscheduler(p);
6628         if (retval)
6629                 goto out_unlock;
6630
6631         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6632         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6633         task_rq_unlock(rq, &flags);
6634
6635 out_unlock:
6636         read_unlock(&tasklist_lock);
6637         put_online_cpus();
6638
6639         return retval;
6640 }
6641
6642 /**
6643  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6644  * @pid: pid of the process
6645  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6646  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6647  */
6648 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6649                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6650 {
6651         int ret;
6652         cpumask_var_t mask;
6653
6654         if (len < cpumask_size())
6655                 return -EINVAL;
6656
6657         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6658                 return -ENOMEM;
6659
6660         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6661         if (ret == 0) {
6662                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6663                         ret = -EFAULT;
6664                 else
6665                         ret = cpumask_size();
6666         }
6667         free_cpumask_var(mask);
6668
6669         return ret;
6670 }
6671
6672 /**
6673  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6674  *
6675  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6676  * other threads running on this CPU then this function will return.
6677  */
6678 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6679 {
6680         struct rq *rq = this_rq_lock();
6681
6682         schedstat_inc(rq, yld_count);
6683         current->sched_class->yield_task(rq);
6684
6685         /*
6686          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6687          * no need to preempt or enable interrupts:
6688          */
6689         __release(rq->lock);
6690         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6691         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6692         preempt_enable_no_resched();
6693
6694         schedule();
6695
6696         return 0;
6697 }
6698
6699 static inline int should_resched(void)
6700 {
6701         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6702 }
6703
6704 static void __cond_resched(void)
6705 {
6706         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6707         schedule();
6708         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6709 }
6710
6711 int __sched _cond_resched(void)
6712 {
6713         if (should_resched()) {
6714                 __cond_resched();
6715                 return 1;
6716         }
6717         return 0;
6718 }
6719 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6720
6721 /*
6722  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6723  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6724  *
6725  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6726  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6727  * spin_unlock(), once by hand).
6728  */
6729 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6730 {
6731         int resched = should_resched();
6732         int ret = 0;
6733
6734         lockdep_assert_held(lock);
6735
6736         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6737                 spin_unlock(lock);
6738                 if (resched)
6739                         __cond_resched();
6740                 else
6741                         cpu_relax();
6742                 ret = 1;
6743                 spin_lock(lock);
6744         }
6745         return ret;
6746 }
6747 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6748
6749 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6750 {
6751         BUG_ON(!in_softirq());
6752
6753         if (should_resched()) {
6754                 local_bh_enable();
6755                 __cond_resched();
6756                 local_bh_disable();
6757                 return 1;
6758         }
6759         return 0;
6760 }
6761 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6762
6763 /**
6764  * yield - yield the current processor to other threads.
6765  *
6766  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6767  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6768  */
6769 void __sched yield(void)
6770 {
6771         set_current_state(TASK_RUNNING);
6772         sys_sched_yield();
6773 }
6774 EXPORT_SYMBOL(yield);
6775
6776 /*
6777  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6778  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6779  */
6780 void __sched io_schedule(void)
6781 {
6782         struct rq *rq = raw_rq();
6783
6784         delayacct_blkio_start();
6785         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6786         current->in_iowait = 1;
6787         schedule();
6788         current->in_iowait = 0;
6789         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6790         delayacct_blkio_end();
6791 }
6792 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6793
6794 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6795 {
6796         struct rq *rq = raw_rq();
6797         long ret;
6798
6799         delayacct_blkio_start();
6800         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6801         current->in_iowait = 1;
6802         ret = schedule_timeout(timeout);
6803         current->in_iowait = 0;
6804         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6805         delayacct_blkio_end();
6806         return ret;
6807 }
6808
6809 /**
6810  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6811  * @policy: scheduling class.
6812  *
6813  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6814  * by a given scheduling class.
6815  */
6816 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6817 {
6818         int ret = -EINVAL;
6819
6820         switch (policy) {
6821         case SCHED_FIFO:
6822         case SCHED_RR:
6823                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6824                 break;
6825         case SCHED_NORMAL:
6826         case SCHED_BATCH:
6827         case SCHED_IDLE:
6828                 ret = 0;
6829                 break;
6830         }
6831         return ret;
6832 }
6833
6834 /**
6835  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6836  * @policy: scheduling class.
6837  *
6838  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6839  * by a given scheduling class.
6840  */
6841 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6842 {
6843         int ret = -EINVAL;
6844
6845         switch (policy) {
6846         case SCHED_FIFO:
6847         case SCHED_RR:
6848                 ret = 1;
6849                 break;
6850         case SCHED_NORMAL:
6851         case SCHED_BATCH:
6852         case SCHED_IDLE:
6853                 ret = 0;
6854         }
6855         return ret;
6856 }
6857
6858 /**
6859  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6860  * @pid: pid of the process.
6861  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6862  *
6863  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6864  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6865  */
6866 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6867                 struct timespec __user *, interval)
6868 {
6869         struct task_struct *p;
6870         unsigned int time_slice;
6871         unsigned long flags;
6872         struct rq *rq;
6873         int retval;
6874         struct timespec t;
6875
6876         if (pid < 0)
6877                 return -EINVAL;
6878
6879         retval = -ESRCH;
6880         read_lock(&tasklist_lock);
6881         p = find_process_by_pid(pid);
6882         if (!p)
6883                 goto out_unlock;
6884
6885         retval = security_task_getscheduler(p);
6886         if (retval)
6887                 goto out_unlock;
6888
6889         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6890         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6891         task_rq_unlock(rq, &flags);
6892
6893         read_unlock(&tasklist_lock);
6894         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6895         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6896         return retval;
6897
6898 out_unlock:
6899         read_unlock(&tasklist_lock);
6900         return retval;
6901 }
6902
6903 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6904
6905 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6906 {
6907         unsigned long free = 0;
6908         unsigned state;
6909
6910         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6911         pr_info("%-13.13s %c", p->comm,
6912                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6913 #if BITS_PER_LONG == 32
6914         if (state == TASK_RUNNING)
6915                 pr_cont(" running  ");
6916         else
6917                 pr_cont(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
6918 #else
6919         if (state == TASK_RUNNING)
6920                 pr_cont("  running task    ");
6921         else
6922                 pr_cont(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
6923 #endif
6924 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6925         free = stack_not_used(p);
6926 #endif
6927         pr_cont("%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6928    &nb