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