Switch may_open() and break_lease() to passing O_...
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         raw_spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 /*
649  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
650  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
651  *
652  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
653  * preempt-disabled sections.
654  */
655 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
656         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
657
658 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
659 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
660 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
661 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
662 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
663
664 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
667 }
668
669 /*
670  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
671  */
672 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
673 # define const_debug __read_mostly
674 #else
675 # define const_debug static const
676 #endif
677
678 /**
679  * runqueue_is_locked
680  * @cpu: the processor in question.
681  *
682  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
683  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
684  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
685  */
686 int runqueue_is_locked(int cpu)
687 {
688         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
689 }
690
691 /*
692  * Debugging: various feature bits
693  */
694
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         __SCHED_FEAT_##name ,
697
698 enum {
699 #include "sched_features.h"
700 };
701
702 #undef SCHED_FEAT
703
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
706
707 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
708 #include "sched_features.h"
709         0;
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
714 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
715         #name ,
716
717 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
718 #include "sched_features.h"
719         NULL
720 };
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
725 {
726         int i;
727
728         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
729                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
730                         seq_puts(m, "NO_");
731                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
732         }
733         seq_puts(m, "\n");
734
735         return 0;
736 }
737
738 static ssize_t
739 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
740                 size_t cnt, loff_t *ppos)
741 {
742         char buf[64];
743         char *cmp = buf;
744         int neg = 0;
745         int i;
746
747         if (cnt > 63)
748                 cnt = 63;
749
750         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
751                 return -EFAULT;
752
753         buf[cnt] = 0;
754
755         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
756                 neg = 1;
757                 cmp += 3;
758         }
759
760         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
761                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
762
763                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
764                         if (neg)
765                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
766                         else
767                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
768                         break;
769                 }
770         }
771
772         if (!sched_feat_names[i])
773                 return -EINVAL;
774
775         *ppos += cnt;
776
777         return cnt;
778 }
779
780 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
781 {
782         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
783 }
784
785 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
786         .open           = sched_feat_open,
787         .write          = sched_feat_write,
788         .read           = seq_read,
789         .llseek         = seq_lseek,
790         .release        = single_release,
791 };
792
793 static __init int sched_init_debug(void)
794 {
795         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
796                         &sched_feat_fops);
797
798         return 0;
799 }
800 late_initcall(sched_init_debug);
801
802 #endif
803
804 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
805
806 /*
807  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
808  * Limited because this is done with IRQs disabled.
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
811
812 /*
813  * ratelimit for updating the group shares.
814  * default: 0.25ms
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
817 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
818
819 /*
820  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
821  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
822  * default: 4
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
825
826 /*
827  * period over which we average the RT time consumption, measured
828  * in ms.
829  *
830  * default: 1s
831  */
832 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
833
834 /*
835  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
836  * default: 1s
837  */
838 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
839
840 static __read_mostly int scheduler_running;
841
842 /*
843  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
844  * default: 0.95s
845  */
846 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
847
848 static inline u64 global_rt_period(void)
849 {
850         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 static inline u64 global_rt_runtime(void)
854 {
855         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
856                 return RUNTIME_INF;
857
858         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
859 }
860
861 #ifndef prepare_arch_switch
862 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
863 #endif
864 #ifndef finish_arch_switch
865 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
866 #endif
867
868 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
869 {
870         return rq->curr == p;
871 }
872
873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876         return task_current(rq, p);
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 }
882
883 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
884 {
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         return p->oncpu;
904 #else
905         return task_current(rq, p);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
914          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
915          * here.
916          */
917         next->oncpu = 1;
918 #endif
919 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
921 #else
922         raw_spin_unlock(&rq->lock);
923 #endif
924 }
925
926 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SMP
929         /*
930          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
931          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
932          * finished.
933          */
934         smp_wmb();
935         prev->oncpu = 0;
936 #endif
937 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
938         local_irq_enable();
939 #endif
940 }
941 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942
943 /*
944  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
945  * Must be called interrupts disabled.
946  */
947 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
948         __acquires(rq->lock)
949 {
950         for (;;) {
951                 struct rq *rq = task_rq(p);
952                 raw_spin_lock(&rq->lock);
953                 if (likely(rq == task_rq(p)))
954                         return rq;
955                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
956         }
957 }
958
959 /*
960  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
961  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
962  * explicitly disabling preemption.
963  */
964 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
965         __acquires(rq->lock)
966 {
967         struct rq *rq;
968
969         for (;;) {
970                 local_irq_save(*flags);
971                 rq = task_rq(p);
972                 raw_spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
976         }
977 }
978
979 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
980 {
981         struct rq *rq = task_rq(p);
982
983         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
984         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
985 }
986
987 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
988         __releases(rq->lock)
989 {
990         raw_spin_unlock(&rq->lock);
991 }
992
993 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
994         __releases(rq->lock)
995 {
996         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
997 }
998
999 /*
1000  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1001  */
1002 static struct rq *this_rq_lock(void)
1003         __acquires(rq->lock)
1004 {
1005         struct rq *rq;
1006
1007         local_irq_disable();
1008         rq = this_rq();
1009         raw_spin_lock(&rq->lock);
1010
1011         return rq;
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1015 /*
1016  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1017  *
1018  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1019  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1020  * reschedule event.
1021  *
1022  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1023  * rq->lock.
1024  */
1025
1026 /*
1027  * Use hrtick when:
1028  *  - enabled by features
1029  *  - hrtimer is actually high res
1030  */
1031 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1032 {
1033         if (!sched_feat(HRTICK))
1034                 return 0;
1035         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1036                 return 0;
1037         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1038 }
1039
1040 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1041 {
1042         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1043                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * High-resolution timer tick.
1048  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1049  */
1050 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1051 {
1052         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1053
1054         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1055
1056         raw_spin_lock(&rq->lock);
1057         update_rq_clock(rq);
1058         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1059         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1060
1061         return HRTIMER_NORESTART;
1062 }
1063
1064 #ifdef CONFIG_SMP
1065 /*
1066  * called from hardirq (IPI) context
1067  */
1068 static void __hrtick_start(void *arg)
1069 {
1070         struct rq *rq = arg;
1071
1072         raw_spin_lock(&rq->lock);
1073         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1074         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1075         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Called to set the hrtick timer state.
1080  *
1081  * called with rq->lock held and irqs disabled
1082  */
1083 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1084 {
1085         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1086         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1087
1088         hrtimer_set_expires(timer, time);
1089
1090         if (rq == this_rq()) {
1091                 hrtimer_restart(timer);
1092         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1093                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1094                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1095         }
1096 }
1097
1098 static int
1099 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1100 {
1101         int cpu = (int)(long)hcpu;
1102
1103         switch (action) {
1104         case CPU_UP_CANCELED:
1105         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1106         case CPU_DOWN_PREPARE:
1107         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1108         case CPU_DEAD:
1109         case CPU_DEAD_FROZEN:
1110                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1111                 return NOTIFY_OK;
1112         }
1113
1114         return NOTIFY_DONE;
1115 }
1116
1117 static __init void init_hrtick(void)
1118 {
1119         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1120 }
1121 #else
1122 /*
1123  * Called to set the hrtick timer state.
1124  *
1125  * called with rq->lock held and irqs disabled
1126  */
1127 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1128 {
1129         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1130                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1131 }
1132
1133 static inline void init_hrtick(void)
1134 {
1135 }
1136 #endif /* CONFIG_SMP */
1137
1138 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1139 {
1140 #ifdef CONFIG_SMP
1141         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1142
1143         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1144         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1145         rq->hrtick_csd.info = rq;
1146 #endif
1147
1148         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1149         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1150 }
1151 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1152 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1153 {
1154 }
1155
1156 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1157 {
1158 }
1159
1160 static inline void init_hrtick(void)
1161 {
1162 }
1163 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1164
1165 /*
1166  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1167  *
1168  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1169  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1170  * the target CPU.
1171  */
1172 #ifdef CONFIG_SMP
1173
1174 #ifndef tsk_is_polling
1175 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1176 #endif
1177
1178 static void resched_task(struct task_struct *p)
1179 {
1180         int cpu;
1181
1182         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1183
1184         if (test_tsk_need_resched(p))
1185                 return;
1186
1187         set_tsk_need_resched(p);
1188
1189         cpu = task_cpu(p);
1190         if (cpu == smp_processor_id())
1191                 return;
1192
1193         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1194         smp_mb();
1195         if (!tsk_is_polling(p))
1196                 smp_send_reschedule(cpu);
1197 }
1198
1199 static void resched_cpu(int cpu)
1200 {
1201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1202         unsigned long flags;
1203
1204         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1205                 return;
1206         resched_task(cpu_curr(cpu));
1207         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1208 }
1209
1210 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1211 /*
1212  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1213  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1214  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1215  * idle system the next event might even be infinite time into the
1216  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1217  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1218  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1219  * wheel for the next timer event.
1220  */
1221 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1222 {
1223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1224
1225         if (cpu == smp_processor_id())
1226                 return;
1227
1228         /*
1229          * This is safe, as this function is called with the timer
1230          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1231          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1232          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1233          * timer into account automatically.
1234          */
1235         if (rq->curr != rq->idle)
1236                 return;
1237
1238         /*
1239          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1240          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1241          * idle task through an additional NOOP schedule()
1242          */
1243         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1244
1245         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1246         smp_mb();
1247         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1248                 smp_send_reschedule(cpu);
1249 }
1250 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1251
1252 static u64 sched_avg_period(void)
1253 {
1254         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1255 }
1256
1257 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1258 {
1259         s64 period = sched_avg_period();
1260
1261         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1262                 rq->age_stamp += period;
1263                 rq->rt_avg /= 2;
1264         }
1265 }
1266
1267 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1268 {
1269         rq->rt_avg += rt_delta;
1270         sched_avg_update(rq);
1271 }
1272
1273 #else /* !CONFIG_SMP */
1274 static void resched_task(struct task_struct *p)
1275 {
1276         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1277         set_tsk_need_resched(p);
1278 }
1279
1280 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1281 {
1282 }
1283 #endif /* CONFIG_SMP */
1284
1285 #if BITS_PER_LONG == 32
1286 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1287 #else
1288 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1289 #endif
1290
1291 #define WMULT_SHIFT     32
1292
1293 /*
1294  * Shift right and round:
1295  */
1296 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1297
1298 /*
1299  * delta *= weight / lw
1300  */
1301 static unsigned long
1302 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1303                 struct load_weight *lw)
1304 {
1305         u64 tmp;
1306
1307         if (!lw->inv_weight) {
1308                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1309                         lw->inv_weight = 1;
1310                 else
1311                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1312                                 / (lw->weight+1);
1313         }
1314
1315         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1316         /*
1317          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1318          */
1319         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1320                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1321                         WMULT_SHIFT/2);
1322         else
1323                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1324
1325         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1329 {
1330         lw->weight += inc;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1335 {
1336         lw->weight -= dec;
1337         lw->inv_weight = 0;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1342  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1343  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1344  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1345  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1346  * slice expiry etc.
1347  */
1348
1349 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1350 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1351
1352 /*
1353  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1354  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1355  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1356  * that remained on nice 0.
1357  *
1358  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1359  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1360  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1361  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1362  * the relative distance between them is ~25%.)
1363  */
1364 static const int prio_to_weight[40] = {
1365  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1366  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1367  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1368  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1369  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1370  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1371  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1372  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1373 };
1374
1375 /*
1376  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1377  *
1378  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1379  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1380  * into multiplications:
1381  */
1382 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1383  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1384  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1385  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1386  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1387  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1388  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1389  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1390  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1391 };
1392
1393 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1394
1395 /*
1396  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1397  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1398  * structures to the load-balancing proper:
1399  */
1400 struct rq_iterator {
1401         void *arg;
1402         struct task_struct *(*start)(void *);
1403         struct task_struct *(*next)(void *);
1404 };
1405
1406 #ifdef CONFIG_SMP
1407 static unsigned long
1408 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1410               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1411               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1412
1413 static int
1414 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1415                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1416                    struct rq_iterator *iterator);
1417 #endif
1418
1419 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1420 enum cpuacct_stat_index {
1421         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1422         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1423
1424         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1425 };
1426
1427 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1428 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1429 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1430                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1431 #else
1432 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1433 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1434                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1435 #endif
1436
1437 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1438 {
1439         update_load_add(&rq->load, load);
1440 }
1441
1442 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1443 {
1444         update_load_sub(&rq->load, load);
1445 }
1446
1447 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1448 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1449
1450 /*
1451  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1452  * leaving it for the final time.
1453  */
1454 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1455 {
1456         struct task_group *parent, *child;
1457         int ret;
1458
1459         rcu_read_lock();
1460         parent = &root_task_group;
1461 down:
1462         ret = (*down)(parent, data);
1463         if (ret)
1464                 goto out_unlock;
1465         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1466                 parent = child;
1467                 goto down;
1468
1469 up:
1470                 continue;
1471         }
1472         ret = (*up)(parent, data);
1473         if (ret)
1474                 goto out_unlock;
1475
1476         child = parent;
1477         parent = parent->parent;
1478         if (parent)
1479                 goto up;
1480 out_unlock:
1481         rcu_read_unlock();
1482
1483         return ret;
1484 }
1485
1486 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1487 {
1488         return 0;
1489 }
1490 #endif
1491
1492 #ifdef CONFIG_SMP
1493 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1494 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1495 {
1496         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1501  * according to the scheduling class and "nice" value.
1502  *
1503  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1504  * balance conservatively.
1505  */
1506 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1507 {
1508         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1509         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1510
1511         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1512                 return total;
1513
1514         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1519  * according to the scheduling class and "nice" value.
1520  */
1521 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1522 {
1523         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1524         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1525
1526         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1527                 return total;
1528
1529         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1530 }
1531
1532 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1533 {
1534         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1535
1536         if (!sd)
1537                 return NULL;
1538
1539         return sd->groups;
1540 }
1541
1542 static unsigned long power_of(int cpu)
1543 {
1544         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1545
1546         if (!group)
1547                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1548
1549         return group->cpu_power;
1550 }
1551
1552 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1553
1554 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1555 {
1556         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1557         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1558
1559         if (nr_running)
1560                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1561         else
1562                 rq->avg_load_per_task = 0;
1563
1564         return rq->avg_load_per_task;
1565 }
1566
1567 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1568
1569 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1570
1571 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1572
1573 /*
1574  * Calculate and set the cpu's group shares.
1575  */
1576 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1577                                     unsigned long sd_shares,
1578                                     unsigned long sd_rq_weight,
1579                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1580 {
1581         unsigned long shares, rq_weight;
1582         int boost = 0;
1583
1584         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1585         if (!rq_weight) {
1586                 boost = 1;
1587                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1588         }
1589
1590         /*
1591          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1592          * shares_i =  -----------------------------
1593          *                  \Sum_j rq_weight_j
1594          */
1595         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1596         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1597
1598         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1599                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1600                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1601                 unsigned long flags;
1602
1603                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1604                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1605                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1606                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1607                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1608         }
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1613  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1614  * parent group depends on the shares of its child groups.
1615  */
1616 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1617 {
1618         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1619         unsigned long *usd_rq_weight;
1620         struct sched_domain *sd = data;
1621         unsigned long flags;
1622         int i;
1623
1624         if (!tg->se[0])
1625                 return 0;
1626
1627         local_irq_save(flags);
1628         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1629
1630         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1631                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1632                 usd_rq_weight[i] = weight;
1633
1634                 rq_weight += weight;
1635                 /*
1636                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1637                  * is one of average load so that when a new task gets to
1638                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1639                  */
1640                 if (!weight)
1641                         weight = NICE_0_LOAD;
1642
1643                 sum_weight += weight;
1644                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1645         }
1646
1647         if (!rq_weight)
1648                 rq_weight = sum_weight;
1649
1650         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1651                 shares = tg->shares;
1652
1653         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1654                 shares = tg->shares;
1655
1656         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1657                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1658
1659         local_irq_restore(flags);
1660
1661         return 0;
1662 }
1663
1664 /*
1665  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1666  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1667  * group is a fraction of its parents load.
1668  */
1669 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1670 {
1671         unsigned long load;
1672         long cpu = (long)data;
1673
1674         if (!tg->parent) {
1675                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1676         } else {
1677                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1678                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1679                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1680         }
1681
1682         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1683
1684         return 0;
1685 }
1686
1687 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1688 {
1689         s64 elapsed;
1690         u64 now;
1691
1692         if (root_task_group_empty())
1693                 return;
1694
1695         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1696         elapsed = now - sd->last_update;
1697
1698         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1699                 sd->last_update = now;
1700                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1701         }
1702 }
1703
1704 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1705 {
1706         if (root_task_group_empty())
1707                 return;
1708
1709         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1710         update_shares(sd);
1711         raw_spin_lock(&rq->lock);
1712 }
1713
1714 static void update_h_load(long cpu)
1715 {
1716         if (root_task_group_empty())
1717                 return;
1718
1719         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1720 }
1721
1722 #else
1723
1724 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1725 {
1726 }
1727
1728 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1729 {
1730 }
1731
1732 #endif
1733
1734 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1735
1736 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1737
1738 /*
1739  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1740  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1741  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1742  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1743  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1744  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1745  */
1746 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1747         __releases(this_rq->lock)
1748         __acquires(busiest->lock)
1749         __acquires(this_rq->lock)
1750 {
1751         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1752         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1753
1754         return 1;
1755 }
1756
1757 #else
1758 /*
1759  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1760  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1761  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1762  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1763  * regardless of entry order into the function.
1764  */
1765 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1766         __releases(this_rq->lock)
1767         __acquires(busiest->lock)
1768         __acquires(this_rq->lock)
1769 {
1770         int ret = 0;
1771
1772         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1773                 if (busiest < this_rq) {
1774                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1775                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1776                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1777                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1778                         ret = 1;
1779                 } else
1780                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1781                                               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                 raw_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         raw_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 #ifdef CONFIG_SMP
2006 /*
2007  * Is this task likely cache-hot:
2008  */
2009 static int
2010 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2011 {
2012         s64 delta;
2013
2014         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2015                 return 0;
2016
2017         /*
2018          * Buddy candidates are cache hot:
2019          */
2020         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2021                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2022                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2023                 return 1;
2024
2025         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2026                 return 1;
2027         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2028                 return 0;
2029
2030         delta = now - p->se.exec_start;
2031
2032         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2033 }
2034
2035 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2036 {
2037 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2038         /*
2039          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2040          * ttwu() will sort out the placement.
2041          */
2042         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2043                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2044 #endif
2045
2046         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2047
2048         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2049                 p->se.nr_migrations++;
2050                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2051         }
2052
2053         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2054 }
2055
2056 struct migration_req {
2057         struct list_head list;
2058
2059         struct task_struct *task;
2060         int dest_cpu;
2061
2062         struct completion done;
2063 };
2064
2065 /*
2066  * The task's runqueue lock must be held.
2067  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2068  */
2069 static int
2070 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2071 {
2072         struct rq *rq = task_rq(p);
2073
2074         /*
2075          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2076          * the next wake-up will properly place the task.
2077          */
2078         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2079                 return 0;
2080
2081         init_completion(&req->done);
2082         req->task = p;
2083         req->dest_cpu = dest_cpu;
2084         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2085
2086         return 1;
2087 }
2088
2089 /*
2090  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2091  *                              context switch.
2092  *
2093  * @p must not be current.
2094  */
2095 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2096 {
2097         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2098         int running;
2099         struct rq *rq;
2100
2101         nvcsw   = p->nvcsw;
2102         nivcsw  = p->nivcsw;
2103         for (;;) {
2104                 /*
2105                  * The runqueue is assigned before the actual context
2106                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2107                  *
2108                  * We could check initially without the lock but it is
2109                  * very likely that we need to take the lock in every
2110                  * iteration.
2111                  */
2112                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2113                 running = task_running(rq, p);
2114                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2115
2116                 if (likely(!running))
2117                         break;
2118                 /*
2119                  * The switch count is incremented before the actual
2120                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2121                  * sure at least one completed.
2122                  */
2123                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2124                         break;
2125                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2126                         break;
2127
2128                 cpu_relax();
2129         }
2130 }
2131
2132 /*
2133  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2134  *
2135  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2136  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2137  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2138  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2139  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2140  * @p has remained unscheduled the whole time.
2141  *
2142  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2143  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2144  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2145  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2146  * waiting to become inactive.
2147  */
2148 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2149 {
2150         unsigned long flags;
2151         int running, on_rq;
2152         unsigned long ncsw;
2153         struct rq *rq;
2154
2155         for (;;) {
2156                 /*
2157                  * We do the initial early heuristics without holding
2158                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2159                  * the runqueue lock when things look like they will
2160                  * work out!
2161                  */
2162                 rq = task_rq(p);
2163
2164                 /*
2165                  * If the task is actively running on another CPU
2166                  * still, just relax and busy-wait without holding
2167                  * any locks.
2168                  *
2169                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2170                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2171                  * But we don't care, since "task_running()" will
2172                  * return false if the runqueue has changed and p
2173                  * is actually now running somewhere else!
2174                  */
2175                 while (task_running(rq, p)) {
2176                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2177                                 return 0;
2178                         cpu_relax();
2179                 }
2180
2181                 /*
2182                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2183                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2184                  * just go back and repeat.
2185                  */
2186                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2187                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2188                 running = task_running(rq, p);
2189                 on_rq = p->se.on_rq;
2190                 ncsw = 0;
2191                 if (!match_state || p->state == match_state)
2192                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2193                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2194
2195                 /*
2196                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2197                  */
2198                 if (unlikely(!ncsw))
2199                         break;
2200
2201                 /*
2202                  * Was it really running after all now that we
2203                  * checked with the proper locks actually held?
2204                  *
2205                  * Oops. Go back and try again..
2206                  */
2207                 if (unlikely(running)) {
2208                         cpu_relax();
2209                         continue;
2210                 }
2211
2212                 /*
2213                  * It's not enough that it's not actively running,
2214                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2215                  * preempted!
2216                  *
2217                  * So if it was still runnable (but just not actively
2218                  * running right now), it's preempted, and we should
2219                  * yield - it could be a while.
2220                  */
2221                 if (unlikely(on_rq)) {
2222                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2223                         continue;
2224                 }
2225
2226                 /*
2227                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2228                  * runnable, which means that it will never become
2229                  * running in the future either. We're all done!
2230                  */
2231                 break;
2232         }
2233
2234         return ncsw;
2235 }
2236
2237 /***
2238  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2239  * @p: the to-be-kicked thread
2240  *
2241  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2242  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2243  *
2244  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2245  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2246  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2247  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2248  * achieved as well.
2249  */
2250 void kick_process(struct task_struct *p)
2251 {
2252         int cpu;
2253
2254         preempt_disable();
2255         cpu = task_cpu(p);
2256         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2257                 smp_send_reschedule(cpu);
2258         preempt_enable();
2259 }
2260 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2261 #endif /* CONFIG_SMP */
2262
2263 /**
2264  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2265  * @p:          the task to evaluate
2266  * @func:       the function to be called
2267  * @info:       the function call argument
2268  *
2269  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2270  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2271  */
2272 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2273                               void (*func) (void *info), void *info)
2274 {
2275         int cpu;
2276
2277         preempt_disable();
2278         cpu = task_cpu(p);
2279         if (task_curr(p))
2280                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2281         preempt_enable();
2282 }
2283
2284 #ifdef CONFIG_SMP
2285 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2286 {
2287         int dest_cpu;
2288         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2289
2290         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2291         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2292                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2293                         return dest_cpu;
2294
2295         /* Any allowed, online CPU? */
2296         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2297         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2298                 return dest_cpu;
2299
2300         /* No more Mr. Nice Guy. */
2301         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2302                 rcu_read_lock();
2303                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2304                 rcu_read_unlock();
2305                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2306
2307                 /*
2308                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2309                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2310                  * leave kernel.
2311                  */
2312                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2313                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2314                                "longer affine to cpu%d\n",
2315                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2316                 }
2317         }
2318
2319         return dest_cpu;
2320 }
2321
2322 /*
2323  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2324  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2325  * by:
2326  *
2327  *  exec:           is unstable, retry loop
2328  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2329  */
2330 static inline
2331 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2332 {
2333         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2334
2335         /*
2336          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2337          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2338          * cpu.
2339          *
2340          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2341          *
2342          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2343          *   not worry about this generic constraint ]
2344          */
2345         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2346                      !cpu_online(cpu)))
2347                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2348
2349         return cpu;
2350 }
2351 #endif
2352
2353 /***
2354  * try_to_wake_up - wake up a thread
2355  * @p: the to-be-woken-up thread
2356  * @state: the mask of task states that can be woken
2357  * @sync: do a synchronous wakeup?
2358  *
2359  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2360  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2361  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2362  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2363  * runnable without the overhead of this.
2364  *
2365  * returns failure only if the task is already active.
2366  */
2367 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2368                           int wake_flags)
2369 {
2370         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2371         unsigned long flags;
2372         struct rq *rq, *orig_rq;
2373
2374         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2375                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2376
2377         this_cpu = get_cpu();
2378
2379         smp_wmb();
2380         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2381         update_rq_clock(rq);
2382         if (!(p->state & state))
2383                 goto out;
2384
2385         if (p->se.on_rq)
2386                 goto out_running;
2387
2388         cpu = task_cpu(p);
2389         orig_cpu = cpu;
2390
2391 #ifdef CONFIG_SMP
2392         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2393                 goto out_activate;
2394
2395         /*
2396          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2397          * we put the task in TASK_WAKING state.
2398          *
2399          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2400          */
2401         if (task_contributes_to_load(p))
2402                 rq->nr_uninterruptible--;
2403         p->state = TASK_WAKING;
2404
2405         if (p->sched_class->task_waking)
2406                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2407
2408         __task_rq_unlock(rq);
2409
2410         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2411         if (cpu != orig_cpu)
2412                 set_task_cpu(p, cpu);
2413
2414         rq = __task_rq_lock(p);
2415         update_rq_clock(rq);
2416
2417         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2418         cpu = task_cpu(p);
2419
2420 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2421         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2422         if (cpu == this_cpu)
2423                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2424         else {
2425                 struct sched_domain *sd;
2426                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2427                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2428                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2429                                 break;
2430                         }
2431                 }
2432         }
2433 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2434
2435 out_activate:
2436 #endif /* CONFIG_SMP */
2437         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2438         if (wake_flags & WF_SYNC)
2439                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2440         if (orig_cpu != cpu)
2441                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2442         if (cpu == this_cpu)
2443                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2444         else
2445                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2446         activate_task(rq, p, 1);
2447         success = 1;
2448
2449         /*
2450          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2451          */
2452         if (!in_interrupt()) {
2453                 struct sched_entity *se = &current->se;
2454                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2455
2456                 if (se->last_wakeup)
2457                         sample -= se->last_wakeup;
2458                 else
2459                         sample -= se->start_runtime;
2460                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2461
2462                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2463         }
2464
2465 out_running:
2466         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2467         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2468
2469         p->state = TASK_RUNNING;
2470 #ifdef CONFIG_SMP
2471         if (p->sched_class->task_woken)
2472                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2473
2474         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2475                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2476                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2477
2478                 if (delta > max)
2479                         rq->avg_idle = max;
2480                 else
2481                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2482                 rq->idle_stamp = 0;
2483         }
2484 #endif
2485 out:
2486         task_rq_unlock(rq, &flags);
2487         put_cpu();
2488
2489         return success;
2490 }
2491
2492 /**
2493  * wake_up_process - Wake up a specific process
2494  * @p: The process to be woken up.
2495  *
2496  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2497  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2498  * running.
2499  *
2500  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2501  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2502  */
2503 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2504 {
2505         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2506 }
2507 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2508
2509 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2510 {
2511         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2512 }
2513
2514 /*
2515  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2516  * p is forked by current.
2517  *
2518  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2519  */
2520 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2521 {
2522         p->se.exec_start                = 0;
2523         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2524         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2525         p->se.nr_migrations             = 0;
2526         p->se.last_wakeup               = 0;
2527         p->se.avg_overlap               = 0;
2528         p->se.start_runtime             = 0;
2529         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2530
2531 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2532         p->se.wait_start                        = 0;
2533         p->se.wait_max                          = 0;
2534         p->se.wait_count                        = 0;
2535         p->se.wait_sum                          = 0;
2536
2537         p->se.sleep_start                       = 0;
2538         p->se.sleep_max                         = 0;
2539         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2540
2541         p->se.block_start                       = 0;
2542         p->se.block_max                         = 0;
2543         p->se.exec_max                          = 0;
2544         p->se.slice_max                         = 0;
2545
2546         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2547         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2548         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2549         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2550         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2551
2552         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2553         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2554         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2555         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2556         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2557         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2558         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2559         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2560         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2561
2562 #endif
2563
2564         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2565         p->se.on_rq = 0;
2566         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2567
2568 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2569         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2570 #endif
2571 }
2572
2573 /*
2574  * fork()/clone()-time setup:
2575  */
2576 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2577 {
2578         int cpu = get_cpu();
2579
2580         __sched_fork(p);
2581         /*
2582          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2583          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2584          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2585          */
2586         p->state = TASK_WAKING;
2587
2588         /*
2589          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2590          */
2591         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2592                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2593                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2594                         p->normal_prio = p->static_prio;
2595                 }
2596
2597                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2598                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2599                         p->normal_prio = p->static_prio;
2600                         set_load_weight(p);
2601                 }
2602
2603                 /*
2604                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2605                  * fulfilled its duty:
2606                  */
2607                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2608         }
2609
2610         /*
2611          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2612          */
2613         p->prio = current->normal_prio;
2614
2615         if (!rt_prio(p->prio))
2616                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2617
2618         if (p->sched_class->task_fork)
2619                 p->sched_class->task_fork(p);
2620
2621         set_task_cpu(p, cpu);
2622
2623 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2624         if (likely(sched_info_on()))
2625                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2626 #endif
2627 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2628         p->oncpu = 0;
2629 #endif
2630 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2631         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2632         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2633 #endif
2634         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2635
2636         put_cpu();
2637 }
2638
2639 /*
2640  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2641  *
2642  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2643  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2644  * on the runqueue and wakes it.
2645  */
2646 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2647 {
2648         unsigned long flags;
2649         struct rq *rq;
2650         int cpu = get_cpu();
2651
2652 #ifdef CONFIG_SMP
2653         /*
2654          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2655          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2656          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2657          *
2658          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2659          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2660          * cpu_online_mask is stable.
2661          */
2662         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2663         set_task_cpu(p, cpu);
2664 #endif
2665
2666         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2667         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2668         p->state = TASK_RUNNING;
2669         update_rq_clock(rq);
2670         activate_task(rq, p, 0);
2671         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2672         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2673 #ifdef CONFIG_SMP
2674         if (p->sched_class->task_woken)
2675                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2676 #endif
2677         task_rq_unlock(rq, &flags);
2678         put_cpu();
2679 }
2680
2681 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2682
2683 /**
2684  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2685  * @notifier: notifier struct to register
2686  */
2687 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2688 {
2689         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2690 }
2691 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2692
2693 /**
2694  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2695  * @notifier: notifier struct to unregister
2696  *
2697  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2698  */
2699 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2700 {
2701         hlist_del(&notifier->link);
2702 }
2703 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2704
2705 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2706 {
2707         struct preempt_notifier *notifier;
2708         struct hlist_node *node;
2709
2710         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2711                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2712 }
2713
2714 static void
2715 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2716                                  struct task_struct *next)
2717 {
2718         struct preempt_notifier *notifier;
2719         struct hlist_node *node;
2720
2721         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2722                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2723 }
2724
2725 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2726
2727 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2728 {
2729 }
2730
2731 static void
2732 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2733                                  struct task_struct *next)
2734 {
2735 }
2736
2737 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2738
2739 /**
2740  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2741  * @rq: the runqueue preparing to switch
2742  * @prev: the current task that is being switched out
2743  * @next: the task we are going to switch to.
2744  *
2745  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2746  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2747  * switch.
2748  *
2749  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2750  * hooks.
2751  */
2752 static inline void
2753 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2754                     struct task_struct *next)
2755 {
2756         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2757         prepare_lock_switch(rq, next);
2758         prepare_arch_switch(next);
2759 }
2760
2761 /**
2762  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2763  * @rq: runqueue associated with task-switch
2764  * @prev: the thread we just switched away from.
2765  *
2766  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2767  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2768  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2769  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2770  *
2771  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2772  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2773  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2774  * details.)
2775  */
2776 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2777         __releases(rq->lock)
2778 {
2779         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2780         long prev_state;
2781
2782         rq->prev_mm = NULL;
2783
2784         /*
2785          * A task struct has one reference for the use as "current".
2786          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2787          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2788          * the scheduled task must drop that reference.
2789          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2790          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2791          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2792          * be dropped twice.
2793          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2794          */
2795         prev_state = prev->state;
2796         finish_arch_switch(prev);
2797         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2798         finish_lock_switch(rq, prev);
2799
2800         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2801         if (mm)
2802                 mmdrop(mm);
2803         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2804                 /*
2805                  * Remove function-return probe instances associated with this
2806                  * task and put them back on the free list.
2807                  */
2808                 kprobe_flush_task(prev);
2809                 put_task_struct(prev);
2810         }
2811 }
2812
2813 #ifdef CONFIG_SMP
2814
2815 /* assumes rq->lock is held */
2816 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2817 {
2818         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2819                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2820 }
2821
2822 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2823 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2824 {
2825         if (rq->post_schedule) {
2826                 unsigned long flags;
2827
2828                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2829                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2830                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2831                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2832
2833                 rq->post_schedule = 0;
2834         }
2835 }
2836
2837 #else
2838
2839 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2840 {
2841 }
2842
2843 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2844 {
2845 }
2846
2847 #endif
2848
2849 /**
2850  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2851  * @prev: the thread we just switched away from.
2852  */
2853 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2854         __releases(rq->lock)
2855 {
2856         struct rq *rq = this_rq();
2857
2858         finish_task_switch(rq, prev);
2859
2860         /*
2861          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2862          * task_switch?
2863          */
2864         post_schedule(rq);
2865
2866 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2867         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2868         preempt_enable();
2869 #endif
2870         if (current->set_child_tid)
2871                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2872 }
2873
2874 /*
2875  * context_switch - switch to the new MM and the new
2876  * thread's register state.
2877  */
2878 static inline void
2879 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2880                struct task_struct *next)
2881 {
2882         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2883
2884         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2885         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2886         mm = next->mm;
2887         oldmm = prev->active_mm;
2888         /*
2889          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2890          * combine the page table reload and the switch backend into
2891          * one hypercall.
2892          */
2893         arch_start_context_switch(prev);
2894
2895         if (likely(!mm)) {
2896                 next->active_mm = oldmm;
2897                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2898                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2899         } else
2900                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2901
2902         if (likely(!prev->mm)) {
2903                 prev->active_mm = NULL;
2904                 rq->prev_mm = oldmm;
2905         }
2906         /*
2907          * Since the runqueue lock will be released by the next
2908          * task (which is an invalid locking op but in the case
2909          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2910          * do an early lockdep release here:
2911          */
2912 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2913         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2914 #endif
2915
2916         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2917         switch_to(prev, next, prev);
2918
2919         barrier();
2920         /*
2921          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2922          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2923          * frame will be invalid.
2924          */
2925         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2926 }
2927
2928 /*
2929  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2930  *
2931  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2932  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2933  * number of context switches performed since bootup.
2934  */
2935 unsigned long nr_running(void)
2936 {
2937         unsigned long i, sum = 0;
2938
2939         for_each_online_cpu(i)
2940                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2941
2942         return sum;
2943 }
2944
2945 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2946 {
2947         unsigned long i, sum = 0;
2948
2949         for_each_possible_cpu(i)
2950                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2951
2952         /*
2953          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2954          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2955          */
2956         if (unlikely((long)sum < 0))
2957                 sum = 0;
2958
2959         return sum;
2960 }
2961
2962 unsigned long long nr_context_switches(void)
2963 {
2964         int i;
2965         unsigned long long sum = 0;
2966
2967         for_each_possible_cpu(i)
2968                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2969
2970         return sum;
2971 }
2972
2973 unsigned long nr_iowait(void)
2974 {
2975         unsigned long i, sum = 0;
2976
2977         for_each_possible_cpu(i)
2978                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2979
2980         return sum;
2981 }
2982
2983 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2984 {
2985         struct rq *this = this_rq();
2986         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2987 }
2988
2989 unsigned long this_cpu_load(void)
2990 {
2991         struct rq *this = this_rq();
2992         return this->cpu_load[0];
2993 }
2994
2995
2996 /* Variables and functions for calc_load */
2997 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2998 static unsigned long calc_load_update;
2999 unsigned long avenrun[3];
3000 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3001
3002 /**
3003  * get_avenrun - get the load average array
3004  * @loads:      pointer to dest load array
3005  * @offset:     offset to add
3006  * @shift:      shift count to shift the result left
3007  *
3008  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3009  */
3010 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3011 {
3012         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3013         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3014         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3015 }
3016
3017 static unsigned long
3018 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3019 {
3020         load *= exp;
3021         load += active * (FIXED_1 - exp);
3022         return load >> FSHIFT;
3023 }
3024
3025 /*
3026  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3027  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3028  */
3029 void calc_global_load(void)
3030 {
3031         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3032         long active;
3033
3034         if (time_before(jiffies, upd))
3035                 return;
3036
3037         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3038         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3039
3040         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3041         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3042         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3043
3044         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3045 }
3046
3047 /*
3048  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3049  */
3050 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3051 {
3052         long nr_active, delta;
3053
3054         nr_active = this_rq->nr_running;
3055         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3056
3057         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3058                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3059                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3060                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3061         }
3062 }
3063
3064 /*
3065  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3066  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3067  */
3068 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3069 {
3070         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3071         int i, scale;
3072
3073         this_rq->nr_load_updates++;
3074
3075         /* Update our load: */
3076         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3077                 unsigned long old_load, new_load;
3078
3079                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3080
3081                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3082                 new_load = this_load;
3083                 /*
3084                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3085                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3086                  * example.
3087                  */
3088                 if (new_load > old_load)
3089                         new_load += scale-1;
3090                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3091         }
3092
3093         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3094                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3095                 calc_load_account_active(this_rq);
3096         }
3097 }
3098
3099 #ifdef CONFIG_SMP
3100
3101 /*
3102  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3103  *
3104  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3105  * you need to do so manually before calling.
3106  */
3107 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3108         __acquires(rq1->lock)
3109         __acquires(rq2->lock)
3110 {
3111         BUG_ON(!irqs_disabled());
3112         if (rq1 == rq2) {
3113                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3114                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3115         } else {
3116                 if (rq1 < rq2) {
3117                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3118                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3119                 } else {
3120                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3121                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3122                 }
3123         }
3124         update_rq_clock(rq1);
3125         update_rq_clock(rq2);
3126 }
3127
3128 /*
3129  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3130  *
3131  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3132  * you need to do so manually after calling.
3133  */
3134 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3135         __releases(rq1->lock)
3136         __releases(rq2->lock)
3137 {
3138         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3139         if (rq1 != rq2)
3140                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3141         else
3142                 __release(rq2->lock);
3143 }
3144
3145 /*
3146  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3147  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3148  */
3149 void sched_exec(void)
3150 {
3151         struct task_struct *p = current;
3152         struct migration_req req;
3153         int dest_cpu, this_cpu;
3154         unsigned long flags;
3155         struct rq *rq;
3156
3157 again:
3158         this_cpu = get_cpu();
3159         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3160         if (dest_cpu == this_cpu) {
3161                 put_cpu();
3162                 return;
3163         }
3164
3165         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3166         put_cpu();
3167
3168         /*
3169          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3170          */
3171         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3172             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3173                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3174                 goto again;
3175         }
3176
3177         /* force the process onto the specified CPU */
3178         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3179                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3180                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3181
3182                 get_task_struct(mt);
3183                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3184                 wake_up_process(mt);
3185                 put_task_struct(mt);
3186                 wait_for_completion(&req.done);
3187
3188                 return;
3189         }
3190         task_rq_unlock(rq, &flags);
3191 }
3192
3193 /*
3194  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3195  * Both runqueues must be locked.
3196  */
3197 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3198                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3199 {
3200         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3201         set_task_cpu(p, this_cpu);
3202         activate_task(this_rq, p, 0);
3203         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3204 }
3205
3206 /*
3207  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3208  */
3209 static
3210 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3211                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3212                      int *all_pinned)
3213 {
3214         int tsk_cache_hot = 0;
3215         /*
3216          * We do not migrate tasks that are:
3217          * 1) running (obviously), or
3218          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3219          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3220          */
3221         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3222                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3223                 return 0;
3224         }
3225         *all_pinned = 0;
3226
3227         if (task_running(rq, p)) {
3228                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3229                 return 0;
3230         }
3231
3232         /*
3233          * Aggressive migration if:
3234          * 1) task is cache cold, or
3235          * 2) too many balance attempts have failed.
3236          */
3237
3238         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3239         if (!tsk_cache_hot ||
3240                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3241 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3242                 if (tsk_cache_hot) {
3243                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3244                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3245                 }
3246 #endif
3247                 return 1;
3248         }
3249
3250         if (tsk_cache_hot) {
3251                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3252                 return 0;
3253         }
3254         return 1;
3255 }
3256
3257 static unsigned long
3258 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3259               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3260               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3261               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3262 {
3263         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3264         struct task_struct *p;
3265         long rem_load_move = max_load_move;
3266
3267         if (max_load_move == 0)
3268                 goto out;
3269
3270         pinned = 1;
3271
3272         /*
3273          * Start the load-balancing iterator:
3274          */
3275         p = iterator->start(iterator->arg);
3276 next:
3277         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3278                 goto out;
3279
3280         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3281             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3282                 p = iterator->next(iterator->arg);
3283                 goto next;
3284         }
3285
3286         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3287         pulled++;
3288         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3289
3290 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3291         /*
3292          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3293          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3294          * section.
3295          */
3296         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3297                 goto out;
3298 #endif
3299
3300         /*
3301          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3302          */
3303         if (rem_load_move > 0) {
3304                 if (p->prio < *this_best_prio)
3305                         *this_best_prio = p->prio;
3306                 p = iterator->next(iterator->arg);
3307                 goto next;
3308         }
3309 out:
3310         /*
3311          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3312          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3313          * inside pull_task().
3314          */
3315         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3316
3317         if (all_pinned)
3318                 *all_pinned = pinned;
3319
3320         return max_load_move - rem_load_move;
3321 }
3322
3323 /*
3324  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3325  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3326  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3327  *
3328  * Called with both runqueues locked.
3329  */
3330 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3331                       unsigned long max_load_move,
3332                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3333                       int *all_pinned)
3334 {
3335         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3336         unsigned long total_load_moved = 0;
3337         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3338
3339         do {
3340                 total_load_moved +=
3341                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3342                                 max_load_move - total_load_moved,
3343                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3344                 class = class->next;
3345
3346 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3347                 /*
3348                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3349                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3350                  * the critical section.
3351                  */
3352                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3353                         break;
3354 #endif
3355         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3356
3357         return total_load_moved > 0;
3358 }
3359
3360 static int
3361 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3362                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3363                    struct rq_iterator *iterator)
3364 {
3365         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3366         int pinned = 0;
3367
3368         while (p) {
3369                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3370                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3371                         /*
3372                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3373                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3374                          * stats here rather than inside pull_task().
3375                          */
3376                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3377
3378                         return 1;
3379                 }
3380                 p = iterator->next(iterator->arg);
3381         }
3382
3383         return 0;
3384 }
3385
3386 /*
3387  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3388  * part of active balancing operations within "domain".
3389  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3390  *
3391  * Called with both runqueues locked.
3392  */
3393 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3394                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3395 {
3396         const struct sched_class *class;
3397
3398         for_each_class(class) {
3399                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3400                         return 1;
3401         }
3402
3403         return 0;
3404 }
3405 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3406 /*
3407  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3408  *              during load balancing.
3409  */
3410 struct sd_lb_stats {
3411         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3412         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3413         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3414         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3415         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3416
3417         /** Statistics of this group */
3418         unsigned long this_load;
3419         unsigned long this_load_per_task;
3420         unsigned long this_nr_running;
3421
3422         /* Statistics of the busiest group */
3423         unsigned long max_load;
3424         unsigned long busiest_load_per_task;
3425         unsigned long busiest_nr_running;
3426
3427         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3428 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3429         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3430         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3431         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3432         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3433         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3434         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3435 #endif
3436 };
3437
3438 /*
3439  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3440  */
3441 struct sg_lb_stats {
3442         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3443         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3444         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3445         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3446         unsigned long group_capacity;
3447         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3448 };
3449
3450 /**
3451  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3452  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3453  */
3454 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3455 {
3456         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3457 }
3458
3459 /**
3460  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3461  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3462  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3463  */
3464 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3465                                         enum cpu_idle_type idle)
3466 {
3467         int load_idx;
3468
3469         switch (idle) {
3470         case CPU_NOT_IDLE:
3471                 load_idx = sd->busy_idx;
3472                 break;
3473
3474         case CPU_NEWLY_IDLE:
3475                 load_idx = sd->newidle_idx;
3476                 break;
3477         default:
3478                 load_idx = sd->idle_idx;
3479                 break;
3480         }
3481
3482         return load_idx;
3483 }
3484
3485
3486 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3487 /**
3488  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3489  * the given sched_domain, during load balancing.
3490  *
3491  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3492  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3493  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3494  */
3495 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3496         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3497 {
3498         /*
3499          * Busy processors will not participate in power savings
3500          * balance.
3501          */
3502         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3503                 sds->power_savings_balance = 0;
3504         else {
3505                 sds->power_savings_balance = 1;
3506                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3507                 sds->leader_nr_running = 0;
3508         }
3509 }
3510
3511 /**
3512  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3513  * sched_domain while performing load balancing.
3514  *
3515  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3516  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3517  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3518  *              load balancing ?
3519  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3520  */
3521 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3522         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3523 {
3524
3525         if (!sds->power_savings_balance)
3526                 return;
3527
3528         /*
3529          * If the local group is idle or completely loaded
3530          * no need to do power savings balance at this domain
3531          */
3532         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3533                                 !sds->this_nr_running))
3534                 sds->power_savings_balance = 0;
3535
3536         /*
3537          * If a group is already running at full capacity or idle,
3538          * don't include that group in power savings calculations
3539          */
3540         if (!sds->power_savings_balance ||
3541                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3542                 !sgs->sum_nr_running)
3543                 return;
3544
3545         /*
3546          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3547          * This is the group from where we need to pick up the load
3548          * for saving power
3549          */
3550         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3551             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3552              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3553                 sds->group_min = group;
3554                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3555                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3556                                                 sgs->sum_nr_running;
3557         }
3558
3559         /*
3560          * Calculate the group which is almost near its
3561          * capacity but still has some space to pick up some load
3562          * from other group and save more power
3563          */
3564         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3565                 return;
3566
3567         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3568             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3569              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3570                 sds->group_leader = group;
3571                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3572         }
3573 }
3574
3575 /**
3576  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3577  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3578  *      under consideration.
3579  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3580  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3581  *
3582  * Description:
3583  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3584  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3585  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3586  *
3587  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3588  * Else returns 0.
3589  */
3590 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3591                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3592 {
3593         if (!sds->power_savings_balance)
3594                 return 0;
3595
3596         if (sds->this != sds->group_leader ||
3597                         sds->group_leader == sds->group_min)
3598                 return 0;
3599
3600         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3601         sds->busiest = sds->group_min;
3602
3603         return 1;
3604
3605 }
3606 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3607 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3608         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3609 {
3610         return;
3611 }
3612
3613 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3614         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3615 {
3616         return;
3617 }
3618
3619 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3620                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3621 {
3622         return 0;
3623 }
3624 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3625
3626
3627 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3628 {
3629         return SCHED_LOAD_SCALE;
3630 }
3631
3632 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3633 {
3634         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3635 }
3636
3637 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3638 {
3639         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3640         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3641
3642         smt_gain /= weight;
3643
3644         return smt_gain;
3645 }
3646
3647 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3648 {
3649         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3650 }
3651
3652 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3653 {
3654         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3655         u64 total, available;
3656
3657         sched_avg_update(rq);
3658
3659         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3660         available = total - rq->rt_avg;
3661
3662         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3663                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3664
3665         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3666
3667         return div_u64(available, total);
3668 }
3669
3670 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3671 {
3672         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3673         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3674         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3675
3676         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3677                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3678         else
3679                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3680
3681         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3682
3683         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3684                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3685                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3686                 else
3687                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3688
3689                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3690         }
3691
3692         power *= scale_rt_power(cpu);
3693         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3694
3695         if (!power)
3696                 power = 1;
3697
3698         sdg->cpu_power = power;
3699 }
3700
3701 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3702 {
3703         struct sched_domain *child = sd->child;
3704         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3705         unsigned long power;
3706
3707         if (!child) {
3708                 update_cpu_power(sd, cpu);
3709                 return;
3710         }
3711
3712         power = 0;
3713
3714         group = child->groups;
3715         do {
3716                 power += group->cpu_power;
3717                 group = group->next;
3718         } while (group != child->groups);
3719
3720         sdg->cpu_power = power;
3721 }
3722
3723 /**
3724  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3725  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3726  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3727  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3728  * @idle: Idle status of this_cpu
3729  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3730  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3731  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3732  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3733  * @balance: Should we balance.
3734  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3735  */
3736 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3737                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3738                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3739                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3740                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3741 {
3742         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3743         int i;
3744         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3745         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3746         unsigned long avg_load_per_task;
3747
3748         if (local_group) {
3749                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3750                 if (balance_cpu == this_cpu)
3751                         update_group_power(sd, this_cpu);
3752         }
3753
3754         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3755         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3756         max_cpu_load = 0;
3757         min_cpu_load = ~0UL;
3758
3759         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3760                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3761
3762                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3763                         *sd_idle = 0;
3764
3765                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3766                 if (local_group) {
3767                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3768                                 first_idle_cpu = 1;
3769                                 balance_cpu = i;
3770                         }
3771
3772                         load = target_load(i, load_idx);
3773                 } else {
3774                         load = source_load(i, load_idx);
3775                         if (load > max_cpu_load)
3776                                 max_cpu_load = load;
3777                         if (min_cpu_load > load)
3778                                 min_cpu_load = load;
3779                 }
3780
3781                 sgs->group_load += load;
3782                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3783                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3784
3785                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3786         }
3787
3788         /*
3789          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3790          * is eligible for doing load balancing at this and above
3791          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3792          * to do the newly idle load balance.
3793          */
3794         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3795             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3796                 *balance = 0;
3797                 return;
3798         }
3799
3800         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3801         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3802
3803
3804         /*
3805          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3806          * than the average weight of two tasks.
3807          *
3808          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3809          *      might not be a suitable number - should we keep a
3810          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3811          *      the hierarchy?
3812          */
3813         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3814                 group->cpu_power;
3815
3816         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3817                 sgs->group_imb = 1;
3818
3819         sgs->group_capacity =
3820                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3821 }
3822
3823 /**
3824  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3825  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3826  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3827  * @idle: Idle status of this_cpu
3828  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3829  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3830  * @balance: Should we balance.
3831  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3832  */
3833 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3834                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3835                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3836                         struct sd_lb_stats *sds)
3837 {
3838         struct sched_domain *child = sd->child;
3839         struct sched_group *group = sd->groups;
3840         struct sg_lb_stats sgs;
3841         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3842
3843         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3844                 prefer_sibling = 1;
3845
3846         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3847         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3848
3849         do {
3850                 int local_group;
3851
3852                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3853                                                sched_group_cpus(group));
3854                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3855                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3856                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3857
3858                 if (local_group && balance && !(*balance))
3859                         return;
3860
3861                 sds->total_load += sgs.group_load;
3862                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3863
3864                 /*
3865                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3866                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3867                  * and move all the excess tasks away.
3868                  */
3869                 if (prefer_sibling)
3870                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3871
3872                 if (local_group) {
3873                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3874                         sds->this = group;
3875                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3876                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3877                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3878                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3879                                 sgs.group_imb)) {
3880                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3881                         sds->busiest = group;
3882                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3883                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3884                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3885                 }
3886
3887                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3888                 group = group->next;
3889         } while (group != sd->groups);
3890 }
3891
3892 /**
3893  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3894  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3895  *                      load balancing.
3896  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3897  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3898  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3899  */
3900 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3901                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3902 {
3903         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3904         unsigned int imbn = 2;
3905
3906         if (sds->this_nr_running) {
3907                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3908                 if (sds->busiest_load_per_task >
3909                                 sds->this_load_per_task)
3910                         imbn = 1;
3911         } else
3912                 sds->this_load_per_task =
3913                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3914
3915         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3916                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3917                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3918                 return;
3919         }
3920
3921         /*
3922          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3923          * however we may be able to increase total CPU power used by
3924          * moving them.
3925          */
3926
3927         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3928                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3929         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3930                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3931         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3932
3933         /* Amount of load we'd subtract */
3934         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3935                 sds->busiest->cpu_power;
3936         if (sds->max_load > tmp)
3937                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3938                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3939
3940         /* Amount of load we'd add */
3941         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3942                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3943                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3944                         sds->this->cpu_power;
3945         else
3946                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3947                         sds->this->cpu_power;
3948         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3949                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3950         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3951
3952         /* Move if we gain throughput */
3953         if (pwr_move > pwr_now)
3954                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3955 }
3956
3957 /**
3958  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3959  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3960  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3961  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3962  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3963  */
3964 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3965                 unsigned long *imbalance)
3966 {
3967         unsigned long max_pull;
3968         /*
3969          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3970          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3971          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3972          */
3973         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3974                 *imbalance = 0;
3975                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3976         }
3977
3978         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3979         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3980                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3981
3982         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3983         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3984                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3985                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3986
3987         /*
3988          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3989          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3990          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3991          * moved
3992          */
3993         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3994                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3995
3996 }
3997 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3998
3999 /**
4000  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4001  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4002  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4003  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4004  * such a group exists.
4005  *
4006  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4007  * to restore balance.
4008  *
4009  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4010  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4011  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4012  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4013  * @idle: The idle status of this_cpu.
4014  * @sd_idle: The idleness of sd
4015  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4016  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4017  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4018  *
4019  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4020  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4021  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4022  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4023  */
4024 static struct sched_group *
4025 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4026                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4027                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4028 {
4029         struct sd_lb_stats sds;
4030
4031         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4032
4033         /*
4034          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4035          * this level.
4036          */
4037         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4038                                         balance, &sds);
4039
4040         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4041         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4042          *    at this level.
4043          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4044          * 3) This group is the busiest group.
4045          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4046          *    sched_domain.
4047          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4048          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4049          */
4050         if (balance && !(*balance))
4051                 goto ret;
4052
4053         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4054                 goto out_balanced;
4055
4056         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4057                 goto out_balanced;
4058
4059         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4060
4061         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4062                 goto out_balanced;
4063
4064         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4065                 goto out_balanced;
4066
4067         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4068         if (sds.group_imb)
4069                 sds.busiest_load_per_task =
4070                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4071
4072         /*
4073          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4074          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4075          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4076          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4077          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4078          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4079          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4080          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4081          * appear as very large values with unsigned longs.
4082          */
4083         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4084                 goto out_balanced;
4085
4086         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4087         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4088         return sds.busiest;
4089
4090 out_balanced:
4091         /*
4092          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4093          * to save power.
4094          */
4095         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4096                 return sds.busiest;
4097 ret:
4098         *imbalance = 0;
4099         return NULL;
4100 }
4101
4102 /*
4103  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4104  */
4105 static struct rq *
4106 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4107                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4108 {
4109         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4110         unsigned long max_load = 0;
4111         int i;
4112
4113         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4114                 unsigned long power = power_of(i);
4115                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4116                 unsigned long wl;
4117
4118                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4119                         continue;
4120
4121                 rq = cpu_rq(i);
4122                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4123                 wl /= power;
4124
4125                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4126                         continue;
4127
4128                 if (wl > max_load) {
4129                         max_load = wl;
4130                         busiest = rq;
4131                 }
4132         }
4133
4134         return busiest;
4135 }
4136
4137 /*
4138  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4139  * so long as it is large enough.
4140  */
4141 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4142
4143 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4144 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4145
4146 /*
4147  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4148  * tasks if there is an imbalance.
4149  */
4150 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4151                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4152                         int *balance)
4153 {
4154         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4155         struct sched_group *group;
4156         unsigned long imbalance;
4157         struct rq *busiest;
4158         unsigned long flags;
4159         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4160
4161         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4162
4163         /*
4164          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4165          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4166          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4167          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4168          */
4169         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4170             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4171                 sd_idle = 1;
4172
4173         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4174
4175 redo:
4176         update_shares(sd);
4177         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4178                                    cpus, balance);
4179
4180         if (*balance == 0)
4181                 goto out_balanced;
4182
4183         if (!group) {
4184                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4185                 goto out_balanced;
4186         }
4187
4188         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4189         if (!busiest) {
4190                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4191                 goto out_balanced;
4192         }
4193
4194         BUG_ON(busiest == this_rq);
4195
4196         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4197
4198         ld_moved = 0;
4199         if (busiest->nr_running > 1) {
4200                 /*
4201                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4202                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4203                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4204                  * correctly treated as an imbalance.
4205                  */
4206                 local_irq_save(flags);
4207                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4208                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4209                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4210                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4211                 local_irq_restore(flags);
4212
4213                 /*
4214                  * some other cpu did the load balance for us.
4215                  */
4216                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4217                         resched_cpu(this_cpu);
4218
4219                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4220                 if (unlikely(all_pinned)) {
4221                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4222                         if (!cpumask_empty(cpus))
4223                                 goto redo;
4224                         goto out_balanced;
4225                 }
4226         }
4227
4228         if (!ld_moved) {
4229                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4230                 sd->nr_balance_failed++;
4231
4232                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4233
4234                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4235
4236                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4237                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4238                          */
4239                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4240                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4241                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4242                                                             flags);
4243                                 all_pinned = 1;
4244                                 goto out_one_pinned;
4245                         }
4246
4247                         if (!busiest->active_balance) {
4248                                 busiest->active_balance = 1;
4249                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4250                                 active_balance = 1;
4251                         }
4252                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4253                         if (active_balance)
4254                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4255
4256                         /*
4257                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4258                          * counter.
4259                          */
4260                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4261                 }
4262         } else
4263                 sd->nr_balance_failed = 0;
4264
4265         if (likely(!active_balance)) {
4266                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4267                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4268         } else {
4269                 /*
4270                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4271                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4272                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4273                  * move_tasks).
4274                  */
4275                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4276                         sd->balance_interval *= 2;
4277         }
4278
4279         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4280             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4281                 ld_moved = -1;
4282
4283         goto out;
4284
4285 out_balanced:
4286         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4287
4288         sd->nr_balance_failed = 0;
4289
4290 out_one_pinned:
4291         /* tune up the balancing interval */
4292         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4293                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4294                 sd->balance_interval *= 2;
4295
4296         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4297             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4298                 ld_moved = -1;
4299         else
4300                 ld_moved = 0;
4301 out:
4302         if (ld_moved)
4303                 update_shares(sd);
4304         return ld_moved;
4305 }
4306
4307 /*
4308  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4309  * tasks if there is an imbalance.
4310  *
4311  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4312  * this_rq is locked.
4313  */
4314 static int
4315 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4316 {
4317         struct sched_group *group;
4318         struct rq *busiest = NULL;
4319         unsigned long imbalance;
4320         int ld_moved = 0;
4321         int sd_idle = 0;
4322         int all_pinned = 0;
4323         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4324
4325         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4326
4327         /*
4328          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4329          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4330          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4331          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4332          */
4333         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4334             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4335                 sd_idle = 1;
4336
4337         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4338 redo:
4339         update_shares_locked(this_rq, sd);
4340         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4341                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4342         if (!group) {
4343                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4344                 goto out_balanced;
4345         }
4346
4347         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4348         if (!busiest) {
4349                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4350                 goto out_balanced;
4351         }
4352
4353         BUG_ON(busiest == this_rq);
4354
4355         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4356
4357         ld_moved = 0;
4358         if (busiest->nr_running > 1) {
4359                 /* Attempt to move tasks */
4360                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4361                 /* this_rq->clock is already updated */
4362                 update_rq_clock(busiest);
4363                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4364                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4365                                         &all_pinned);
4366                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4367
4368                 if (unlikely(all_pinned)) {
4369                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4370                         if (!cpumask_empty(cpus))
4371                                 goto redo;
4372                 }
4373         }
4374
4375         if (!ld_moved) {
4376                 int active_balance = 0;
4377
4378                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4379                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4380                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4381                         return -1;
4382
4383                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4384                         return -1;
4385
4386                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4387                         return -1;
4388
4389                 /*
4390                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4391                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4392                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4393                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4394                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4395                  *
4396                  * The package power saving logic comes from
4397                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4398                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4399                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4400                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4401                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4402                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4403                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4404                  *
4405                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4406                  * will be more than one task in the source run queue and
4407                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4408                  * active balance code will not be triggered.
4409                  */
4410
4411                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4412                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4413
4414                 /*
4415                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4416                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4417                  */
4418                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4419                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4420                         all_pinned = 1;
4421                         return ld_moved;
4422                 }
4423
4424                 if (!busiest->active_balance) {
4425                         busiest->active_balance = 1;
4426                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4427                         active_balance = 1;
4428                 }
4429
4430                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4431                 /*
4432                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4433                  */
4434                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4435                 if (active_balance)
4436                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4437                 raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4438
4439         } else
4440                 sd->nr_balance_failed = 0;
4441
4442         update_shares_locked(this_rq, sd);
4443         return ld_moved;
4444
4445 out_balanced:
4446         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4447         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4448             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4449                 return -1;
4450         sd->nr_balance_failed = 0;
4451
4452         return 0;
4453 }
4454
4455 /*
4456  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4457  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4458  */
4459 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4460 {
4461         struct sched_domain *sd;
4462         int pulled_task = 0;
4463         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4464
4465         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4466
4467         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4468                 return;
4469
4470         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4471                 unsigned long interval;
4472
4473                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4474                         continue;
4475
4476                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4477                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4478                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4479                                                            sd);
4480
4481                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4482                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4483                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4484                 if (pulled_task) {
4485                         this_rq->idle_stamp = 0;
4486                         break;
4487                 }
4488         }
4489         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4490                 /*
4491                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4492                  * a busy processor. So reset next_balance.
4493                  */
4494                 this_rq->next_balance = next_balance;
4495         }
4496 }
4497
4498 /*
4499  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4500  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4501  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4502  * logical imbalances.
4503  *
4504  * Called with busiest_rq locked.
4505  */
4506 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4507 {
4508         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4509         struct sched_domain *sd;
4510         struct rq *target_rq;
4511
4512         /* Is there any task to move? */
4513         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4514                 return;
4515
4516         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4517
4518         /*
4519          * This condition is "impossible", if it occurs
4520          * we need to fix it. Originally reported by
4521          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4522          */
4523         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4524
4525         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4526         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4527         update_rq_clock(busiest_rq);
4528         update_rq_clock(target_rq);
4529
4530         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4531         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4532                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4533                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4534                                 break;
4535         }
4536
4537         if (likely(sd)) {
4538                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4539
4540                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4541                                   sd, CPU_IDLE))
4542                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4543                 else
4544                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4545         }
4546         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4547 }
4548
4549 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4550 static struct {
4551         atomic_t load_balancer;
4552         cpumask_var_t cpu_mask;
4553         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4554 } nohz ____cacheline_aligned = {
4555         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4556 };
4557
4558 int get_nohz_load_balancer(void)
4559 {
4560         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4561 }
4562
4563 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4564 /**
4565  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4566  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4567  *              be returned.
4568  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4569  *              for the given cpu.
4570  *
4571  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4572  */
4573 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4574 {
4575         struct sched_domain *sd;
4576
4577         for_each_domain(cpu, sd)
4578                 if (sd && (sd->flags & flag))
4579                         break;
4580
4581         return sd;
4582 }
4583
4584 /**
4585  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4586  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4587  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4588  *              for cpu.
4589  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4590  *
4591  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4592  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4593  */
4594 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4595         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4596                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4597
4598 /**
4599  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4600  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4601  *
4602  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4603  *
4604  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4605  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4606  * sched_group is semi-idle or not.
4607  */
4608 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4609 {
4610         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4611                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4612
4613         /*
4614          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4615          * and atleast one idle cpu.
4616          */
4617         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4618                 return 0;
4619
4620         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4621                 return 0;
4622
4623         return 1;
4624 }
4625 /**
4626  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4627  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4628  *
4629  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4630  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4631  *
4632  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4633  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4634  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4635  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4636  */
4637 static int find_new_ilb(int cpu)
4638 {
4639         struct sched_domain *sd;
4640         struct sched_group *ilb_group;
4641
4642         /*
4643          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4644          * when power-aware load balancing is enabled
4645          */
4646         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4647                 goto out_done;
4648
4649         /*
4650          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4651          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4652          */
4653         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4654                 goto out_done;
4655
4656         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4657                 ilb_group = sd->groups;
4658
4659                 do {
4660                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4661                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4662
4663                         ilb_group = ilb_group->next;
4664
4665                 } while (ilb_group != sd->groups);
4666         }
4667
4668 out_done:
4669         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4670 }
4671 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4672 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4673 {
4674         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4675 }
4676 #endif
4677
4678 /*
4679  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4680  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4681  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4682  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4683  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4684  * arrives...
4685  *
4686  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4687  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4688  * nohz.cpu_mask..
4689  *
4690  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4691  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4692  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4693  * there is no need for ilb owner.
4694  *
4695  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4696  * next busy scheduler_tick()
4697  */
4698 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4699 {
4700         int cpu = smp_processor_id();
4701
4702         if (stop_tick) {
4703                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4704
4705                 if (!cpu_active(cpu)) {
4706                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4707                                 return 0;
4708
4709                         /*
4710                          * If we are going offline and still the leader,
4711                          * give up!
4712                          */
4713                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4714                                 BUG();
4715
4716                         return 0;
4717                 }
4718
4719                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4720
4721                 /* time for ilb owner also to sleep */
4722                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4723                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4724                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4725                         return 0;
4726                 }
4727
4728                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4729                         /* make me the ilb owner */
4730                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4731                                 return 1;
4732                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4733                         int new_ilb;
4734
4735                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4736                                                 sched_mc_power_savings))
4737                                 return 1;
4738                         /*
4739                          * Check to see if there is a more power-efficient
4740                          * ilb.
4741                          */
4742                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4743                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4744                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4745                                 resched_cpu(new_ilb);
4746                                 return 0;
4747                         }
4748                         return 1;
4749                 }
4750         } else {
4751                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4752                         return 0;
4753
4754                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4755
4756                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4757                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4758                                 BUG();
4759         }
4760         return 0;
4761 }
4762 #endif
4763
4764 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4765
4766 /*
4767  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4768  * and initiates a balancing operation if so.
4769  *
4770  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4771  */
4772 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4773 {
4774         int balance = 1;
4775         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4776         unsigned long interval;
4777         struct sched_domain *sd;
4778         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4779         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4780         int update_next_balance = 0;
4781         int need_serialize;
4782
4783         for_each_domain(cpu, sd) {
4784                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4785                         continue;
4786
4787                 interval = sd->balance_interval;
4788                 if (idle != CPU_IDLE)
4789                         interval *= sd->busy_factor;
4790
4791                 /* scale ms to jiffies */
4792                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4793                 if (unlikely(!interval))
4794                         interval = 1;
4795                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4796                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4797
4798                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4799
4800                 if (need_serialize) {
4801                         if (!spin_trylock(&balancing))
4802                                 goto out;
4803                 }
4804
4805                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4806                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4807                                 /*
4808                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4809                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4810                                  * not idle.
4811                                  */
4812                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4813                         }
4814                         sd->last_balance = jiffies;
4815                 }
4816                 if (need_serialize)
4817                         spin_unlock(&balancing);
4818 out:
4819                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4820                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4821                         update_next_balance = 1;
4822                 }
4823
4824                 /*
4825                  * Stop the load balance at this level. There is another
4826                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4827                  * actively.
4828                  */
4829                 if (!balance)
4830                         break;
4831         }
4832
4833         /*
4834          * next_balance will be updated only when there is a need.
4835          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4836          * updated.
4837          */
4838         if (likely(update_next_balance))
4839                 rq->next_balance = next_balance;
4840 }
4841
4842 /*
4843  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4844  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4845  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4846  */
4847 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4848 {
4849         int this_cpu = smp_processor_id();
4850         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4851         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4852                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4853
4854         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4855
4856 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4857         /*
4858          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4859          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4860          * stopped.
4861          */
4862         if (this_rq->idle_at_tick &&
4863             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4864                 struct rq *rq;
4865                 int balance_cpu;
4866
4867                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4868                         if (balance_cpu == this_cpu)
4869                                 continue;
4870
4871                         /*
4872                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4873                          * work being done for other cpus. Next load
4874                          * balancing owner will pick it up.
4875                          */
4876                         if (need_resched())
4877                                 break;
4878
4879                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4880
4881                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4882                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4883                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4884                 }
4885         }
4886 #endif
4887 }
4888
4889 static inline int on_null_domain(int cpu)
4890 {
4891         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4892 }
4893
4894 /*
4895  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4896  *
4897  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4898  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4899  * if the whole system is idle.
4900  */
4901 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4902 {
4903 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4904         /*
4905          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4906          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4907          * load balancer.
4908          */
4909         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4910                 rq->in_nohz_recently = 0;
4911
4912                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4913                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4914                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4915                 }
4916
4917                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4918                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4919
4920                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4921                                 resched_cpu(ilb);
4922                 }
4923         }
4924
4925         /*
4926          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4927          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4928          */
4929         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4930             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4931                 resched_cpu(cpu);
4932                 return;
4933         }
4934
4935         /*
4936          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4937          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4938          */
4939         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4940             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4941                 return;
4942 #endif
4943         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4944         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4945             likely(!on_null_domain(cpu)))
4946                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4947 }
4948
4949 #else   /* CONFIG_SMP */
4950
4951 /*
4952  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4953  */
4954 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4955 {
4956 }
4957
4958 #endif
4959
4960 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4961
4962 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4963
4964 /*
4965  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4966  * @p in case that task is currently running.
4967  *
4968  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4969  */
4970 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4971 {
4972         u64 ns = 0;
4973
4974         if (task_current(rq, p)) {
4975                 update_rq_clock(rq);
4976                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4977                 if ((s64)ns < 0)
4978                         ns = 0;
4979         }
4980
4981         return ns;
4982 }
4983
4984 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4985 {
4986         unsigned long flags;
4987         struct rq *rq;
4988         u64 ns = 0;
4989
4990         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4991         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4992         task_rq_unlock(rq, &flags);
4993
4994         return ns;
4995 }
4996
4997 /*
4998  * Return accounted runtime for the task.
4999  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5000  * pending runtime that have not been accounted yet.
5001  */
5002 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5003 {
5004         unsigned long flags;
5005         struct rq *rq;
5006         u64 ns = 0;
5007
5008         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5009         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5010         task_rq_unlock(rq, &flags);
5011
5012         return ns;
5013 }
5014
5015 /*
5016  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5017  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5018  * pending runtime that have not been accounted yet.
5019  *
5020  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5021  * so the return value not includes other pending runtime that other
5022  * running tasks might have.
5023  */
5024 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5025 {
5026         struct task_cputime totals;
5027         unsigned long flags;
5028         struct rq *rq;
5029         u64 ns;
5030
5031         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5032         thread_group_cputime(p, &totals);
5033         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5034         task_rq_unlock(rq, &flags);
5035
5036         return ns;
5037 }
5038
5039 /*
5040  * Account user cpu time to a process.
5041  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5042  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5043  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5044  */
5045 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5046                        cputime_t cputime_scaled)
5047 {
5048         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5049         cputime64_t tmp;
5050
5051         /* Add user time to process. */
5052         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5053         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5054         account_group_user_time(p, cputime);
5055
5056         /* Add user time to cpustat. */
5057         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5058         if (TASK_NICE(p) > 0)
5059                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5060         else
5061                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5062
5063         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5064         /* Account for user time used */
5065         acct_update_integrals(p);
5066 }
5067
5068 /*
5069  * Account guest cpu time to a process.
5070  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5071  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5072  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5073  */
5074 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5075                                cputime_t cputime_scaled)
5076 {
5077         cputime64_t tmp;
5078         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5079
5080         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5081
5082         /* Add guest time to process. */
5083         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5084         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5085         account_group_user_time(p, cputime);
5086         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5087
5088         /* Add guest time to cpustat. */
5089         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5090                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5091                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5092         } else {
5093                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5094                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5095         }
5096 }
5097
5098 /*
5099  * Account system cpu time to a process.
5100  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5101  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5102  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5103  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5104  */
5105 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5106                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5107 {
5108         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5109         cputime64_t tmp;
5110
5111         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5112                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5113                 return;
5114         }
5115
5116         /* Add system time to process. */
5117         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5118         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5119         account_group_system_time(p, cputime);
5120
5121         /* Add system time to cpustat. */
5122         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5123         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5124                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5125         else if (softirq_count())
5126                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5127         else
5128                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5129
5130         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5131
5132         /* Account for system time used */
5133         acct_update_integrals(p);
5134 }
5135
5136 /*
5137  * Account for involuntary wait time.
5138  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5139  */
5140 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5141 {
5142         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5143         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5144
5145         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5146 }
5147
5148 /*
5149  * Account for idle time.
5150  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5151  */
5152 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5153 {
5154         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5155         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5156         struct rq *rq = this_rq();
5157
5158         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5159                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5160         else
5161                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5162 }
5163
5164 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5165
5166 /*
5167  * Account a single tick of cpu time.
5168  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5169  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5170  */
5171 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5172 {
5173         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5174         struct rq *rq = this_rq();
5175
5176         if (user_tick)
5177                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5178         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5179                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5180                                     one_jiffy_scaled);
5181         else
5182                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5183 }
5184
5185 /*
5186  * Account multiple ticks of steal time.
5187  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5188  * @ticks: number of stolen ticks
5189  */
5190 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5191 {
5192         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5193 }
5194
5195 /*
5196  * Account multiple ticks of idle time.
5197  * @ticks: number of stolen ticks
5198  */
5199 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5200 {
5201         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5202 }
5203
5204 #endif
5205
5206 /*
5207  * Use precise platform statistics if available:
5208  */
5209 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5210 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5211 {
5212         *ut = p->utime;
5213         *st = p->stime;
5214 }
5215
5216 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5217 {
5218         struct task_cputime cputime;
5219
5220         thread_group_cputime(p, &cputime);
5221
5222         *ut = cputime.utime;
5223         *st = cputime.stime;
5224 }
5225 #else
5226
5227 #ifndef nsecs_to_cputime
5228 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5229 #endif
5230
5231 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5232 {
5233         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5234
5235         /*
5236          * Use CFS's precise accounting:
5237          */
5238         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5239
5240         if (total) {
5241                 u64 temp;
5242
5243                 temp = (u64)(rtime * utime);
5244                 do_div(temp, total);
5245                 utime = (cputime_t)temp;
5246         } else
5247                 utime = rtime;
5248
5249         /*
5250          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5251          */
5252         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5253         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5254
5255         *ut = p->prev_utime;
5256         *st = p->prev_stime;
5257 }
5258
5259 /*
5260  * Must be called with siglock held.
5261  */
5262 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5263 {
5264         struct signal_struct *sig = p->signal;
5265         struct task_cputime cputime;
5266         cputime_t rtime, utime, total;
5267
5268         thread_group_cputime(p, &cputime);
5269
5270         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5271         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5272
5273         if (total) {
5274                 u64 temp;
5275
5276                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5277                 do_div(temp, total);
5278                 utime = (cputime_t)temp;
5279         } else
5280                 utime = rtime;
5281
5282         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5283         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5284                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5285
5286         *ut = sig->prev_utime;
5287         *st = sig->prev_stime;
5288 }
5289 #endif
5290
5291 /*
5292  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5293  * We call it with interrupts disabled.
5294  *
5295  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5296  * timeslices.
5297  */
5298 void scheduler_tick(void)
5299 {
5300         int cpu = smp_processor_id();
5301         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5302         struct task_struct *curr = rq->curr;
5303
5304         sched_clock_tick();
5305
5306         raw_spin_lock(&rq->lock);
5307         update_rq_clock(rq);
5308         update_cpu_load(rq);
5309         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5310         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5311
5312         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5313
5314 #ifdef CONFIG_SMP
5315         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5316         trigger_load_balance(rq, cpu);
5317 #endif
5318 }
5319
5320 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5321 {
5322         if (in_lock_functions(addr)) {
5323                 addr = CALLER_ADDR2;
5324                 if (in_lock_functions(addr))
5325                         addr = CALLER_ADDR3;
5326         }
5327         return addr;
5328 }
5329
5330 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5331                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5332
5333 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5334 {
5335 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5336         /*
5337          * Underflow?
5338          */
5339         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5340                 return;
5341 #endif
5342         preempt_count() += val;
5343 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5344         /*
5345          * Spinlock count overflowing soon?
5346          */
5347         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5348                                 PREEMPT_MASK - 10);
5349 #endif
5350         if (preempt_count() == val)
5351                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5352 }
5353 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5354
5355 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5356 {
5357 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5358         /*
5359          * Underflow?
5360          */
5361         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5362                 return;
5363         /*
5364          * Is the spinlock portion underflowing?
5365          */
5366         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5367                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5368                 return;
5369 #endif
5370
5371         if (preempt_count() == val)
5372                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5373         preempt_count() -= val;
5374 }
5375 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5376
5377 #endif
5378
5379 /*
5380  * Print scheduling while atomic bug:
5381  */
5382 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5383 {
5384         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5385
5386         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5387                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5388
5389         debug_show_held_locks(prev);
5390         print_modules();
5391         if (irqs_disabled())
5392                 print_irqtrace_events(prev);
5393
5394         if (regs)
5395                 show_regs(regs);
5396         else
5397                 dump_stack();
5398 }
5399
5400 /*
5401  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5402  */
5403 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5404 {
5405         /*
5406          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5407          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5408          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5409          */
5410         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5411                 __schedule_bug(prev);
5412
5413         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5414
5415         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5416 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5417         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5418                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5419                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5420         }
5421 #endif
5422 }
5423
5424 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5425 {
5426         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5427                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5428
5429                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5430                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5431
5432                 /*
5433                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5434                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5435                  * the avg_overlap on preemption.
5436                  *
5437                  * We use the average preemption runtime because that
5438                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5439                  * build up.
5440                  */
5441                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5442         }
5443         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5444 }
5445
5446 /*
5447  * Pick up the highest-prio task:
5448  */
5449 static inline struct task_struct *
5450 pick_next_task(struct rq *rq)
5451 {
5452         const struct sched_class *class;
5453         struct task_struct *p;
5454
5455         /*
5456          * Optimization: we know that if all tasks are in
5457          * the fair class we can call that function directly:
5458          */
5459         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5460                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5461                 if (likely(p))
5462                         return p;
5463         }
5464
5465         class = sched_class_highest;
5466         for ( ; ; ) {
5467                 p = class->pick_next_task(rq);
5468                 if (p)
5469                         return p;
5470                 /*
5471                  * Will never be NULL as the idle class always
5472                  * returns a non-NULL p:
5473                  */
5474                 class = class->next;
5475         }
5476 }
5477
5478 /*
5479  * schedule() is the main scheduler function.
5480  */
5481 asmlinkage void __sched schedule(void)
5482 {
5483         struct task_struct *prev, *next;
5484         unsigned long *switch_count;
5485         struct rq *rq;
5486         int cpu;
5487
5488 need_resched:
5489         preempt_disable();
5490         cpu = smp_processor_id();
5491         rq = cpu_rq(cpu);
5492         rcu_sched_qs(cpu);
5493         prev = rq->curr;
5494         switch_count = &prev->nivcsw;
5495
5496         release_kernel_lock(prev);
5497 need_resched_nonpreemptible:
5498
5499         schedule_debug(prev);
5500
5501         if (sched_feat(HRTICK))
5502                 hrtick_clear(rq);
5503
5504         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5505         update_rq_clock(rq);
5506         clear_tsk_need_resched(prev);
5507
5508         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5509                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5510                         prev->state = TASK_RUNNING;
5511                 else
5512                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5513                 switch_count = &prev->nvcsw;
5514         }
5515
5516         pre_schedule(rq, prev);
5517
5518         if (unlikely(!rq->nr_running))
5519                 idle_balance(cpu, rq);
5520
5521         put_prev_task(rq, prev);
5522         next = pick_next_task(rq);
5523
5524         if (likely(prev != next)) {
5525                 sched_info_switch(prev, next);
5526                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5527
5528                 rq->nr_switches++;
5529                 rq->curr = next;
5530                 ++*switch_count;
5531
5532                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5533                 /*
5534                  * the context switch might have flipped the stack from under
5535                  * us, hence refresh the local variables.
5536                  */
5537                 cpu = smp_processor_id();
5538                 rq = cpu_rq(cpu);
5539         } else
5540                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5541
5542         post_schedule(rq);
5543
5544         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
5545                 prev = rq->curr;
5546                 switch_count = &prev->nivcsw;
5547                 goto need_resched_nonpreemptible;
5548         }
5549
5550         preempt_enable_no_resched();
5551         if (need_resched())
5552                 goto need_resched;
5553 }
5554 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5555
5556 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5557 /*
5558  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5559  * access and not reliable.
5560  */
5561 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5562 {
5563         unsigned int cpu;
5564         struct rq *rq;
5565
5566         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5567                 return 0;
5568
5569 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5570         /*
5571          * Need to access the cpu field knowing that
5572          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5573          * the mutex owner just released it and exited.
5574          */
5575         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5576                 goto out;
5577 #else
5578         cpu = owner->cpu;
5579 #endif
5580
5581         /*
5582          * Even if the access succeeded (likely case),
5583          * the cpu field may no longer be valid.
5584          */
5585         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5586                 goto out;
5587
5588         /*
5589          * We need to validate that we can do a
5590          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5591          */
5592         if (!cpu_online(cpu))
5593                 goto out;
5594
5595         rq = cpu_rq(cpu);
5596
5597         for (;;) {
5598                 /*
5599                  * Owner changed, break to re-assess state.
5600                  */
5601                 if (lock->owner != owner)
5602                         break;
5603
5604                 /*
5605                  * Is that owner really running on that cpu?
5606                  */
5607                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5608                         return 0;
5609
5610                 cpu_relax();
5611         }
5612 out:
5613         return 1;
5614 }
5615 #endif
5616
5617 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5618 /*
5619  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5620  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5621  * occur there and call schedule directly.
5622  */
5623 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5624 {
5625         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5626
5627         /*
5628          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5629          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5630          */
5631         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5632                 return;
5633
5634         do {
5635                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5636                 schedule();
5637                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5638
5639                 /*
5640                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5641                  * between schedule and now.
5642                  */
5643                 barrier();
5644         } while (need_resched());
5645 }
5646 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5647
5648 /*
5649  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5650  * off of irq context.
5651  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5652  * protect us against recursive calling from irq.
5653  */
5654 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5655 {
5656         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5657
5658         /* Catch callers which need to be fixed */
5659         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5660
5661         do {
5662                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5663                 local_irq_enable();
5664                 schedule();
5665                 local_irq_disable();
5666                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5667
5668                 /*
5669                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5670                  * between schedule and now.
5671                  */
5672                 barrier();
5673         } while (need_resched());
5674 }
5675
5676 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5677
5678 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5679                           void *key)
5680 {
5681         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5682 }
5683 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5684
5685 /*
5686  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5687  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5688  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5689  *
5690  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5691  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5692  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5693  */
5694 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5695                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5696 {
5697         wait_queue_t *curr, *next;
5698
5699         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5700                 unsigned flags = curr->flags;
5701
5702                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5703                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5704                         break;
5705         }
5706 }
5707
5708 /**
5709  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5710  * @q: the waitqueue
5711  * @mode: which threads
5712  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5713  * @key: is directly passed to the wakeup function
5714  *
5715  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5716  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5717  */
5718 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5719                         int nr_exclusive, void *key)
5720 {
5721         unsigned long flags;
5722
5723         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5724         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5725         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5726 }
5727 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5728
5729 /*
5730  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5731  */
5732 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5733 {
5734         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5735 }
5736
5737 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5738 {
5739         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5740 }
5741
5742 /**
5743  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5744  * @q: the waitqueue
5745  * @mode: which threads
5746  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5747  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5748  *
5749  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5750  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5751  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5752  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5753  *
5754  * On UP it can prevent extra preemption.
5755  *
5756  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5757  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5758  */
5759 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5760                         int nr_exclusive, void *key)
5761 {
5762         unsigned long flags;
5763         int wake_flags = WF_SYNC;
5764
5765         if (unlikely(!q))
5766                 return;
5767
5768         if (unlikely(!nr_exclusive))
5769                 wake_flags = 0;
5770
5771         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5772         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5773         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5774 }
5775 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5776
5777 /*
5778  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5779  */
5780 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5781 {
5782         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5783 }
5784 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5785
5786 /**
5787  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5788  * @x:  holds the state of this particular completion
5789  *
5790  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5791  * awakened in the same order in which they were queued.
5792  *
5793  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5794  *
5795  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5796  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5797  */
5798 void complete(struct completion *x)
5799 {
5800         unsigned long flags;
5801
5802         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5803         x->done++;
5804         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5805         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5806 }
5807 EXPORT_SYMBOL(complete);
5808
5809 /**
5810  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5811  * @x:  holds the state of this particular completion
5812  *
5813  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5814  *
5815  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5816  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5817  */
5818 void complete_all(struct completion *x)
5819 {
5820         unsigned long flags;
5821
5822         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5823         x->done += UINT_MAX/2;
5824         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5825         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5826 }
5827 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5828
5829 static inline long __sched
5830 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5831 {
5832         if (!x->done) {
5833                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5834
5835                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5836                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5837                 do {
5838                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5839                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5840                                 break;
5841                         }
5842                         __set_current_state(state);
5843                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5844                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5845                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5846                 } while (!x->done && timeout);
5847                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5848                 if (!x->done)
5849                         return timeout;
5850         }
5851         x->done--;
5852         return timeout ?: 1;
5853 }
5854
5855 static long __sched
5856 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5857 {
5858         might_sleep();
5859
5860         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5861         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5862         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5863         return timeout;
5864 }
5865
5866 /**
5867  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5868  * @x:  holds the state of this particular completion
5869  *
5870  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5871  * interruptible and there is no timeout.
5872  *
5873  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5874  * and interrupt capability. Also see complete().
5875  */
5876 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5877 {
5878         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5879 }
5880 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5881
5882 /**
5883  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5884  * @x:  holds the state of this particular completion
5885  * @timeout:  timeout value in jiffies
5886  *
5887  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5888  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5889  * interruptible.
5890  */
5891 unsigned long __sched
5892 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5893 {
5894         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5895 }
5896 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5897
5898 /**
5899  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5900  * @x:  holds the state of this particular completion
5901  *
5902  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5903  * interruptible.
5904  */
5905 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5906 {
5907         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5908         if (t == -ERESTARTSYS)
5909                 return t;
5910         return 0;
5911 }
5912 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5913
5914 /**
5915  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5916  * @x:  holds the state of this particular completion
5917  * @timeout:  timeout value in jiffies
5918  *
5919  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5920  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5921  */
5922 unsigned long __sched
5923 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5924                                           unsigned long timeout)
5925 {
5926         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5927 }
5928 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5929
5930 /**
5931  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5932  * @x:  holds the state of this particular completion
5933  *
5934  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5935  * interrupted by a kill signal.
5936  */
5937 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5938 {
5939         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5940         if (t == -ERESTARTSYS)
5941                 return t;
5942         return 0;
5943 }
5944 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5945
5946 /**
5947  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5948  *      @x:     completion structure
5949  *
5950  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5951  *               1 if a decrement succeeded.
5952  *
5953  *      If a completion is being used as a counting completion,
5954  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5955  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5956  *      is protecting is not available.
5957  */
5958 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5959 {
5960         unsigned long flags;
5961         int ret = 1;
5962
5963         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5964         if (!x->done)
5965                 ret = 0;
5966         else
5967                 x->done--;
5968         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5969         return ret;
5970 }
5971 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5972
5973 /**
5974  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5975  *      @x:     completion structure
5976  *
5977  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5978  *               1 if there are no waiters.
5979  *
5980  */
5981 bool completion_done(struct completion *x)
5982 {
5983         unsigned long flags;
5984         int ret = 1;
5985
5986         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5987         if (!x->done)
5988                 ret = 0;
5989         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5990         return ret;
5991 }
5992 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5993
5994 static long __sched
5995 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5996 {
5997         unsigned long flags;
5998         wait_queue_t wait;
5999
6000         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6001
6002         __set_current_state(state);
6003
6004         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6005         __add_wait_queue(q, &wait);
6006         spin_unlock(&q->lock);
6007         timeout = schedule_timeout(timeout);
6008         spin_lock_irq(&q->lock);
6009         __remove_wait_queue(q, &wait);
6010         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6011
6012         return timeout;
6013 }
6014
6015 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6016 {
6017         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6018 }
6019 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6020
6021 long __sched
6022 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6023 {
6024         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6025 }
6026 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6027
6028 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6029 {
6030         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6031 }
6032 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6033
6034 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6035 {
6036         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6037 }
6038 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6039
6040 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6041
6042 /*
6043  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6044  * @p: task
6045  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6046  *
6047  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6048  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6049  *
6050  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6051  */
6052 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6053 {
6054         unsigned long flags;
6055         int oldprio, on_rq, running;
6056         struct rq *rq;
6057         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6058
6059         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6060
6061         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6062         update_rq_clock(rq);
6063
6064         oldprio = p->prio;
6065         on_rq = p->se.on_rq;
6066         running = task_current(rq, p);
6067         if (on_rq)
6068                 dequeue_task(rq, p, 0);
6069         if (running)
6070                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6071
6072         if (rt_prio(prio))
6073                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6074         else
6075                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6076
6077         p->prio = prio;
6078
6079         if (running)
6080                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6081         if (on_rq) {
6082                 enqueue_task(rq, p, 0);
6083
6084                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6085         }
6086         task_rq_unlock(rq, &flags);
6087 }
6088
6089 #endif
6090
6091 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6092 {
6093         int old_prio, delta, on_rq;
6094         unsigned long flags;
6095         struct rq *rq;
6096
6097         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6098                 return;
6099         /*
6100          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6101          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6102          */
6103         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6104         update_rq_clock(rq);
6105         /*
6106          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6107          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6108          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6109          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6110          */
6111         if (task_has_rt_policy(p)) {
6112                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6113                 goto out_unlock;
6114         }
6115         on_rq = p->se.on_rq;
6116         if (on_rq)
6117                 dequeue_task(rq, p, 0);
6118
6119         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6120         set_load_weight(p);
6121         old_prio = p->prio;
6122         p->prio = effective_prio(p);
6123         delta = p->prio - old_prio;
6124
6125         if (on_rq) {
6126                 enqueue_task(rq, p, 0);
6127                 /*
6128                  * If the task increased its priority or is running and
6129                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6130                  */
6131                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6132                         resched_task(rq->curr);
6133         }
6134 out_unlock:
6135         task_rq_unlock(rq, &flags);
6136 }
6137 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6138
6139 /*
6140  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6141  * @p: task
6142  * @nice: nice value
6143  */
6144 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6145 {
6146         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6147         int nice_rlim = 20 - nice;
6148
6149         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6150                 capable(CAP_SYS_NICE));
6151 }
6152
6153 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6154
6155 /*
6156  * sys_nice - change the priority of the current process.
6157  * @increment: priority increment
6158  *
6159  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6160  * does similar things.
6161  */
6162 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6163 {
6164         long nice, retval;
6165
6166         /*
6167          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6168          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6169          * and we have a single winner.
6170          */
6171         if (increment < -40)
6172                 increment = -40;
6173         if (increment > 40)
6174                 increment = 40;
6175
6176         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6177         if (nice < -20)
6178                 nice = -20;
6179         if (nice > 19)
6180                 nice = 19;
6181
6182         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6183                 return -EPERM;
6184
6185         retval = security_task_setnice(current, nice);
6186         if (retval)
6187                 return retval;
6188
6189         set_user_nice(current, nice);
6190         return 0;
6191 }
6192
6193 #endif
6194
6195 /**
6196  * task_prio - return the priority value of a given task.
6197  * @p: the task in question.
6198  *
6199  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6200  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6201  * around 0, value goes from -16 to +15.
6202  */
6203 int task_prio(const struct task_struct *p)
6204 {
6205         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6206 }
6207
6208 /**
6209  * task_nice - return the nice value of a given task.
6210  * @p: the task in question.
6211  */
6212 int task_nice(const struct task_struct *p)
6213 {
6214         return TASK_NICE(p);
6215 }
6216 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6217
6218 /**
6219  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6220  * @cpu: the processor in question.
6221  */
6222 int idle_cpu(int cpu)
6223 {
6224         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6225 }
6226
6227 /**
6228  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6229  * @cpu: the processor in question.
6230  */
6231 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6232 {
6233         return cpu_rq(cpu)->idle;
6234 }
6235
6236 /**
6237  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6238  * @pid: the pid in question.
6239  */
6240 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6241 {
6242         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6243 }
6244
6245 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6246 static void
6247 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6248 {
6249         BUG_ON(p->se.on_rq);
6250
6251         p->policy = policy;
6252         p->rt_priority = prio;
6253         p->normal_prio = normal_prio(p);
6254         /* we are holding p->pi_lock already */
6255         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6256         if (rt_prio(p->prio))
6257                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6258         else
6259                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6260         set_load_weight(p);
6261 }
6262
6263 /*
6264  * check the target process has a UID that matches the current process's
6265  */
6266 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6267 {
6268         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6269         bool match;
6270
6271         rcu_read_lock();
6272         pcred = __task_cred(p);
6273         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6274                  cred->euid == pcred->uid);
6275         rcu_read_unlock();
6276         return match;
6277 }
6278
6279 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6280                                 struct sched_param *param, bool user)
6281 {
6282         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6283         unsigned long flags;
6284         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6285         struct rq *rq;
6286         int reset_on_fork;
6287
6288         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6289         BUG_ON(in_interrupt());
6290 recheck:
6291         /* double check policy once rq lock held */
6292         if (policy < 0) {
6293                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6294                 policy = oldpolicy = p->policy;
6295         } else {
6296                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6297                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6298
6299                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6300                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6301                                 policy != SCHED_IDLE)
6302                         return -EINVAL;
6303         }
6304
6305         /*
6306          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6307          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6308          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6309          */
6310         if (param->sched_priority < 0 ||
6311             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6312             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6313                 return -EINVAL;
6314         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6315                 return -EINVAL;
6316
6317         /*
6318          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6319          */
6320         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6321                 if (rt_policy(policy)) {
6322                         unsigned long rlim_rtprio;
6323
6324                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6325                                 return -ESRCH;
6326                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6327                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6328
6329                         /* can't set/change the rt policy */
6330                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6331                                 return -EPERM;
6332
6333                         /* can't increase priority */
6334                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6335                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6336                                 return -EPERM;
6337                 }
6338                 /*
6339                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6340                  * move out of SCHED_IDLE either:
6341                  */
6342                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6343                         return -EPERM;
6344
6345                 /* can't change other user's priorities */
6346                 if (!check_same_owner(p))
6347                         return -EPERM;
6348
6349                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6350                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6351                         return -EPERM;
6352         }
6353
6354         if (user) {
6355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6356                 /*
6357                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6358                  * assigned.
6359                  */
6360                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6361                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6362                         return -EPERM;
6363 #endif
6364
6365                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6366                 if (retval)
6367                         return retval;
6368         }
6369
6370         /*
6371          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6372          * changing the priority of the task:
6373          */
6374         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6375         /*
6376          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6377          * runqueue lock must be held.
6378          */
6379         rq = __task_rq_lock(p);
6380         /* recheck policy now with rq lock held */
6381         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6382                 policy = oldpolicy = -1;
6383                 __task_rq_unlock(rq);
6384                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6385                 goto recheck;
6386         }
6387         update_rq_clock(rq);
6388         on_rq = p->se.on_rq;
6389         running = task_current(rq, p);
6390         if (on_rq)
6391                 deactivate_task(rq, p, 0);
6392         if (running)
6393                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6394
6395         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6396
6397         oldprio = p->prio;
6398         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6399
6400         if (running)
6401                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6402         if (on_rq) {
6403                 activate_task(rq, p, 0);
6404
6405                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6406         }
6407         __task_rq_unlock(rq);
6408         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6409
6410         rt_mutex_adjust_pi(p);
6411
6412         return 0;
6413 }
6414
6415 /**
6416  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6417  * @p: the task in question.
6418  * @policy: new policy.
6419  * @param: structure containing the new RT priority.
6420  *
6421  * NOTE that the task may be already dead.
6422  */
6423 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6424                        struct sched_param *param)
6425 {
6426         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6427 }
6428 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6429
6430 /**
6431  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6432  * @p: the task in question.
6433  * @policy: new policy.
6434  * @param: structure containing the new RT priority.
6435  *
6436  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6437  * current context has permission.  For example, this is needed in
6438  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6439  * but our caller might not have that capability.
6440  */
6441 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6442                                struct sched_param *param)
6443 {
6444         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6445 }
6446
6447 static int
6448 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6449 {
6450         struct sched_param lparam;
6451         struct task_struct *p;
6452         int retval;
6453
6454         if (!param || pid < 0)
6455                 return -EINVAL;
6456         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6457                 return -EFAULT;
6458
6459         rcu_read_lock();
6460         retval = -ESRCH;
6461         p = find_process_by_pid(pid);
6462         if (p != NULL)
6463                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6464         rcu_read_unlock();
6465
6466         return retval;
6467 }
6468
6469 /**
6470  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6471  * @pid: the pid in question.
6472  * @policy: new policy.
6473  * @param: structure containing the new RT priority.
6474  */
6475 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6476                 struct sched_param __user *, param)
6477 {
6478         /* negative values for policy are not valid */
6479         if (policy < 0)
6480                 return -EINVAL;
6481
6482         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6483 }
6484
6485 /**
6486  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6487  * @pid: the pid in question.
6488  * @param: structure containing the new RT priority.
6489  */
6490 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6491 {
6492         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6493 }
6494
6495 /**
6496  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6497  * @pid: the pid in question.
6498  */
6499 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6500 {
6501         struct task_struct *p;
6502         int retval;
6503
6504         if (pid < 0)
6505                 return -EINVAL;
6506
6507         retval = -ESRCH;
6508         rcu_read_lock();
6509         p = find_process_by_pid(pid);
6510         if (p) {
6511                 retval = security_task_getscheduler(p);
6512                 if (!retval)
6513                         retval = p->policy
6514                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6515         }
6516         rcu_read_unlock();
6517         return retval;
6518 }
6519
6520 /**
6521  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6522  * @pid: the pid in question.
6523  * @param: structure containing the RT priority.
6524  */
6525 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6526 {
6527         struct sched_param lp;
6528         struct task_struct *p;
6529         int retval;
6530
6531         if (!param || pid < 0)
6532                 return -EINVAL;
6533
6534         rcu_read_lock();
6535         p = find_process_by_pid(pid);
6536         retval = -ESRCH;
6537         if (!p)
6538                 goto out_unlock;
6539
6540         retval = security_task_getscheduler(p);
6541         if (retval)
6542                 goto out_unlock;
6543
6544         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6545         rcu_read_unlock();
6546
6547         /*
6548          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6549          */
6550         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6551
6552         return retval;
6553
6554 out_unlock:
6555         rcu_read_unlock();
6556         return retval;
6557 }
6558
6559 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6560 {
6561         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6562         struct task_struct *p;
6563         int retval;
6564
6565         get_online_cpus();
6566         rcu_read_lock();
6567
6568         p = find_process_by_pid(pid);
6569         if (!p) {
6570                 rcu_read_unlock();
6571                 put_online_cpus();
6572                 return -ESRCH;
6573         }
6574
6575         /* Prevent p going away */
6576         get_task_struct(p);
6577         rcu_read_unlock();
6578
6579         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6580                 retval = -ENOMEM;
6581                 goto out_put_task;
6582         }
6583         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6584                 retval = -ENOMEM;
6585                 goto out_free_cpus_allowed;
6586         }
6587         retval = -EPERM;
6588         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6589                 goto out_unlock;
6590
6591         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6592         if (retval)
6593                 goto out_unlock;
6594
6595         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6596         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6597  again:
6598         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6599
6600         if (!retval) {
6601                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6602                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6603                         /*
6604                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6605                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6606                          * cpuset's cpus_allowed
6607                          */
6608                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6609                         goto again;
6610                 }
6611         }
6612 out_unlock:
6613         free_cpumask_var(new_mask);
6614 out_free_cpus_allowed:
6615         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6616 out_put_task:
6617         put_task_struct(p);
6618         put_online_cpus();
6619         return retval;
6620 }
6621
6622 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6623                              struct cpumask *new_mask)
6624 {
6625         if (len < cpumask_size())
6626                 cpumask_clear(new_mask);
6627         else if (len > cpumask_size())
6628                 len = cpumask_size();
6629
6630         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6631 }
6632
6633 /**
6634  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6635  * @pid: pid of the process
6636  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6637  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6638  */
6639 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6640                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6641 {
6642         cpumask_var_t new_mask;
6643         int retval;
6644
6645         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6646                 return -ENOMEM;
6647
6648         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6649         if (retval == 0)
6650                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6651         free_cpumask_var(new_mask);
6652         return retval;
6653 }
6654
6655 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6656 {
6657         struct task_struct *p;
6658         unsigned long flags;
6659         struct rq *rq;
6660         int retval;
6661
6662         get_online_cpus();
6663         rcu_read_lock();
6664
6665         retval = -ESRCH;
6666         p = find_process_by_pid(pid);
6667         if (!p)
6668                 goto out_unlock;
6669
6670         retval = security_task_getscheduler(p);
6671         if (retval)
6672                 goto out_unlock;
6673
6674         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6675         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6676         task_rq_unlock(rq, &flags);
6677
6678 out_unlock:
6679         rcu_read_unlock();
6680         put_online_cpus();
6681
6682         return retval;
6683 }
6684
6685 /**
6686  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6687  * @pid: pid of the process
6688  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6689  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6690  */
6691 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6692                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6693 {
6694         int ret;
6695         cpumask_var_t mask;
6696
6697         if (len < cpumask_size())
6698                 return -EINVAL;
6699
6700         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6701                 return -ENOMEM;
6702
6703         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6704         if (ret == 0) {
6705                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6706                         ret = -EFAULT;
6707                 else
6708                         ret = cpumask_size();
6709         }
6710         free_cpumask_var(mask);
6711
6712         return ret;
6713 }
6714
6715 /**
6716  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6717  *
6718  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6719  * other threads running on this CPU then this function will return.
6720  */
6721 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6722 {
6723         struct rq *rq = this_rq_lock();
6724
6725         schedstat_inc(rq, yld_count);
6726         current->sched_class->yield_task(rq);
6727
6728         /*
6729          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6730          * no need to preempt or enable interrupts:
6731          */
6732         __release(rq->lock);
6733         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6734         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
6735         preempt_enable_no_resched();
6736
6737         schedule();
6738
6739         return 0;
6740 }
6741
6742 static inline int should_resched(void)
6743 {
6744         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6745 }
6746
6747 static void __cond_resched(void)
6748 {
6749         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6750         schedule();
6751         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6752 }
6753
6754 int __sched _cond_resched(void)
6755 {
6756         if (should_resched()) {
6757                 __cond_resched();
6758                 return 1;
6759         }
6760         return 0;
6761 }
6762 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6763
6764 /*
6765  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6766  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6767  *
6768  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6769  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6770  * spin_unlock(), once by hand).
6771  */
6772 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6773 {
6774         int resched = should_resched();
6775         int ret = 0;
6776
6777         lockdep_assert_held(lock);
6778
6779         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6780                 spin_unlock(lock);
6781                 if (resched)
6782                         __cond_resched();
6783                 else
6784                         cpu_relax();
6785                 ret = 1;
6786                 spin_lock(lock);
6787         }
6788         return ret;
6789 }
6790 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6791
6792 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6793 {
6794         BUG_ON(!in_softirq());
6795
6796         if (should_resched()) {
6797                 local_bh_enable();
6798                 __cond_resched();
6799                 local_bh_disable();
6800                 return 1;
6801         }
6802         return 0;
6803 }
6804 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6805
6806 /**
6807  * yield - yield the current processor to other threads.
6808  *
6809  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6810  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6811  */
6812 void __sched yield(void)
6813 {
6814         set_current_state(TASK_RUNNING);
6815         sys_sched_yield();
6816 }
6817 EXPORT_SYMBOL(yield);
6818
6819 /*
6820  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6821  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6822  */
6823 void __sched io_schedule(void)
6824 {
6825         struct rq *rq = raw_rq();
6826
6827         delayacct_blkio_start();
6828         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6829         current->in_iowait = 1;
6830         schedule();
6831         current->in_iowait = 0;
6832         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6833         delayacct_blkio_end();
6834 }
6835 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6836
6837 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6838 {
6839         struct rq *rq = raw_rq();
6840         long ret;
6841
6842         delayacct_blkio_start();
6843         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6844         current->in_iowait = 1;
6845         ret = schedule_timeout(timeout);
6846         current->in_iowait = 0;
6847         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6848         delayacct_blkio_end();
6849         return ret;
6850 }
6851
6852 /**
6853  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6854  * @policy: scheduling class.
6855  *
6856  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6857  * by a given scheduling class.
6858  */
6859 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6860 {
6861         int ret = -EINVAL;
6862
6863         switch (policy) {
6864         case SCHED_FIFO:
6865         case SCHED_RR:
6866                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6867                 break;
6868         case SCHED_NORMAL:
6869         case SCHED_BATCH:
6870         case SCHED_IDLE:
6871                 ret = 0;
6872                 break;
6873         }
6874         return ret;
6875 }
6876
6877 /**
6878  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6879  * @policy: scheduling class.
6880  *
6881  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6882  * by a given scheduling class.
6883  */
6884 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6885 {
6886         int ret = -EINVAL;
6887
6888         switch (policy) {
6889         case SCHED_FIFO:
6890         case SCHED_RR:
6891                 ret = 1;
6892                 break;
6893         case SCHED_NORMAL:
6894         case SCHED_BATCH:
6895         case SCHED_IDLE:
6896                 ret = 0;
6897         }
6898         return ret;
6899 }
6900
6901 /**
6902  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6903  * @pid: pid of the process.
6904  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6905  *
6906  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6907  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6908  */
6909 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6910