Merge branch 'perf/urgent' into perf/core
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         raw_spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 /*
649  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
650  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
651  *
652  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
653  * preempt-disabled sections.
654  */
655 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
656         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
657
658 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
659 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
660 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
661 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
662 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
663
664 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
667 }
668
669 /*
670  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
671  */
672 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
673 # define const_debug __read_mostly
674 #else
675 # define const_debug static const
676 #endif
677
678 /**
679  * runqueue_is_locked
680  * @cpu: the processor in question.
681  *
682  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
683  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
684  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
685  */
686 int runqueue_is_locked(int cpu)
687 {
688         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
689 }
690
691 /*
692  * Debugging: various feature bits
693  */
694
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         __SCHED_FEAT_##name ,
697
698 enum {
699 #include "sched_features.h"
700 };
701
702 #undef SCHED_FEAT
703
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
706
707 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
708 #include "sched_features.h"
709         0;
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
714 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
715         #name ,
716
717 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
718 #include "sched_features.h"
719         NULL
720 };
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
725 {
726         int i;
727
728         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
729                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
730                         seq_puts(m, "NO_");
731                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
732         }
733         seq_puts(m, "\n");
734
735         return 0;
736 }
737
738 static ssize_t
739 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
740                 size_t cnt, loff_t *ppos)
741 {
742         char buf[64];
743         char *cmp = buf;
744         int neg = 0;
745         int i;
746
747         if (cnt > 63)
748                 cnt = 63;
749
750         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
751                 return -EFAULT;
752
753         buf[cnt] = 0;
754
755         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
756                 neg = 1;
757                 cmp += 3;
758         }
759
760         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
761                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
762
763                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
764                         if (neg)
765                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
766                         else
767                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
768                         break;
769                 }
770         }
771
772         if (!sched_feat_names[i])
773                 return -EINVAL;
774
775         *ppos += cnt;
776
777         return cnt;
778 }
779
780 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
781 {
782         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
783 }
784
785 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
786         .open           = sched_feat_open,
787         .write          = sched_feat_write,
788         .read           = seq_read,
789         .llseek         = seq_lseek,
790         .release        = single_release,
791 };
792
793 static __init int sched_init_debug(void)
794 {
795         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
796                         &sched_feat_fops);
797
798         return 0;
799 }
800 late_initcall(sched_init_debug);
801
802 #endif
803
804 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
805
806 /*
807  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
808  * Limited because this is done with IRQs disabled.
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
811
812 /*
813  * ratelimit for updating the group shares.
814  * default: 0.25ms
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
817 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
818
819 /*
820  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
821  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
822  * default: 4
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
825
826 /*
827  * period over which we average the RT time consumption, measured
828  * in ms.
829  *
830  * default: 1s
831  */
832 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
833
834 /*
835  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
836  * default: 1s
837  */
838 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
839
840 static __read_mostly int scheduler_running;
841
842 /*
843  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
844  * default: 0.95s
845  */
846 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
847
848 static inline u64 global_rt_period(void)
849 {
850         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 static inline u64 global_rt_runtime(void)
854 {
855         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
856                 return RUNTIME_INF;
857
858         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
859 }
860
861 #ifndef prepare_arch_switch
862 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
863 #endif
864 #ifndef finish_arch_switch
865 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
866 #endif
867
868 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
869 {
870         return rq->curr == p;
871 }
872
873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876         return task_current(rq, p);
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 }
882
883 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
884 {
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         return p->oncpu;
904 #else
905         return task_current(rq, p);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
914          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
915          * here.
916          */
917         next->oncpu = 1;
918 #endif
919 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
921 #else
922         raw_spin_unlock(&rq->lock);
923 #endif
924 }
925
926 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SMP
929         /*
930          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
931          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
932          * finished.
933          */
934         smp_wmb();
935         prev->oncpu = 0;
936 #endif
937 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
938         local_irq_enable();
939 #endif
940 }
941 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942
943 /*
944  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
945  * Must be called interrupts disabled.
946  */
947 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
948         __acquires(rq->lock)
949 {
950         for (;;) {
951                 struct rq *rq = task_rq(p);
952                 raw_spin_lock(&rq->lock);
953                 if (likely(rq == task_rq(p)))
954                         return rq;
955                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
956         }
957 }
958
959 /*
960  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
961  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
962  * explicitly disabling preemption.
963  */
964 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
965         __acquires(rq->lock)
966 {
967         struct rq *rq;
968
969         for (;;) {
970                 local_irq_save(*flags);
971                 rq = task_rq(p);
972                 raw_spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
976         }
977 }
978
979 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
980 {
981         struct rq *rq = task_rq(p);
982
983         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
984         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
985 }
986
987 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
988         __releases(rq->lock)
989 {
990         raw_spin_unlock(&rq->lock);
991 }
992
993 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
994         __releases(rq->lock)
995 {
996         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
997 }
998
999 /*
1000  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1001  */
1002 static struct rq *this_rq_lock(void)
1003         __acquires(rq->lock)
1004 {
1005         struct rq *rq;
1006
1007         local_irq_disable();
1008         rq = this_rq();
1009         raw_spin_lock(&rq->lock);
1010
1011         return rq;
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1015 /*
1016  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1017  *
1018  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1019  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1020  * reschedule event.
1021  *
1022  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1023  * rq->lock.
1024  */
1025
1026 /*
1027  * Use hrtick when:
1028  *  - enabled by features
1029  *  - hrtimer is actually high res
1030  */
1031 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1032 {
1033         if (!sched_feat(HRTICK))
1034                 return 0;
1035         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1036                 return 0;
1037         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1038 }
1039
1040 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1041 {
1042         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1043                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * High-resolution timer tick.
1048  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1049  */
1050 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1051 {
1052         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1053
1054         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1055
1056         raw_spin_lock(&rq->lock);
1057         update_rq_clock(rq);
1058         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1059         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1060
1061         return HRTIMER_NORESTART;
1062 }
1063
1064 #ifdef CONFIG_SMP
1065 /*
1066  * called from hardirq (IPI) context
1067  */
1068 static void __hrtick_start(void *arg)
1069 {
1070         struct rq *rq = arg;
1071
1072         raw_spin_lock(&rq->lock);
1073         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1074         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1075         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Called to set the hrtick timer state.
1080  *
1081  * called with rq->lock held and irqs disabled
1082  */
1083 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1084 {
1085         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1086         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1087
1088         hrtimer_set_expires(timer, time);
1089
1090         if (rq == this_rq()) {
1091                 hrtimer_restart(timer);
1092         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1093                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1094                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1095         }
1096 }
1097
1098 static int
1099 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1100 {
1101         int cpu = (int)(long)hcpu;
1102
1103         switch (action) {
1104         case CPU_UP_CANCELED:
1105         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1106         case CPU_DOWN_PREPARE:
1107         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1108         case CPU_DEAD:
1109         case CPU_DEAD_FROZEN:
1110                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1111                 return NOTIFY_OK;
1112         }
1113
1114         return NOTIFY_DONE;
1115 }
1116
1117 static __init void init_hrtick(void)
1118 {
1119         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1120 }
1121 #else
1122 /*
1123  * Called to set the hrtick timer state.
1124  *
1125  * called with rq->lock held and irqs disabled
1126  */
1127 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1128 {
1129         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1130                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1131 }
1132
1133 static inline void init_hrtick(void)
1134 {
1135 }
1136 #endif /* CONFIG_SMP */
1137
1138 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1139 {
1140 #ifdef CONFIG_SMP
1141         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1142
1143         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1144         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1145         rq->hrtick_csd.info = rq;
1146 #endif
1147
1148         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1149         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1150 }
1151 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1152 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1153 {
1154 }
1155
1156 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1157 {
1158 }
1159
1160 static inline void init_hrtick(void)
1161 {
1162 }
1163 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1164
1165 /*
1166  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1167  *
1168  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1169  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1170  * the target CPU.
1171  */
1172 #ifdef CONFIG_SMP
1173
1174 #ifndef tsk_is_polling
1175 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1176 #endif
1177
1178 static void resched_task(struct task_struct *p)
1179 {
1180         int cpu;
1181
1182         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1183
1184         if (test_tsk_need_resched(p))
1185                 return;
1186
1187         set_tsk_need_resched(p);
1188
1189         cpu = task_cpu(p);
1190         if (cpu == smp_processor_id())
1191                 return;
1192
1193         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1194         smp_mb();
1195         if (!tsk_is_polling(p))
1196                 smp_send_reschedule(cpu);
1197 }
1198
1199 static void resched_cpu(int cpu)
1200 {
1201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1202         unsigned long flags;
1203
1204         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1205                 return;
1206         resched_task(cpu_curr(cpu));
1207         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1208 }
1209
1210 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1211 /*
1212  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1213  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1214  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1215  * idle system the next event might even be infinite time into the
1216  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1217  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1218  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1219  * wheel for the next timer event.
1220  */
1221 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1222 {
1223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1224
1225         if (cpu == smp_processor_id())
1226                 return;
1227
1228         /*
1229          * This is safe, as this function is called with the timer
1230          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1231          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1232          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1233          * timer into account automatically.
1234          */
1235         if (rq->curr != rq->idle)
1236                 return;
1237
1238         /*
1239          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1240          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1241          * idle task through an additional NOOP schedule()
1242          */
1243         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1244
1245         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1246         smp_mb();
1247         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1248                 smp_send_reschedule(cpu);
1249 }
1250 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1251
1252 static u64 sched_avg_period(void)
1253 {
1254         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1255 }
1256
1257 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1258 {
1259         s64 period = sched_avg_period();
1260
1261         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1262                 rq->age_stamp += period;
1263                 rq->rt_avg /= 2;
1264         }
1265 }
1266
1267 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1268 {
1269         rq->rt_avg += rt_delta;
1270         sched_avg_update(rq);
1271 }
1272
1273 #else /* !CONFIG_SMP */
1274 static void resched_task(struct task_struct *p)
1275 {
1276         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1277         set_tsk_need_resched(p);
1278 }
1279
1280 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1281 {
1282 }
1283 #endif /* CONFIG_SMP */
1284
1285 #if BITS_PER_LONG == 32
1286 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1287 #else
1288 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1289 #endif
1290
1291 #define WMULT_SHIFT     32
1292
1293 /*
1294  * Shift right and round:
1295  */
1296 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1297
1298 /*
1299  * delta *= weight / lw
1300  */
1301 static unsigned long
1302 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1303                 struct load_weight *lw)
1304 {
1305         u64 tmp;
1306
1307         if (!lw->inv_weight) {
1308                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1309                         lw->inv_weight = 1;
1310                 else
1311                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1312                                 / (lw->weight+1);
1313         }
1314
1315         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1316         /*
1317          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1318          */
1319         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1320                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1321                         WMULT_SHIFT/2);
1322         else
1323                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1324
1325         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1329 {
1330         lw->weight += inc;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1335 {
1336         lw->weight -= dec;
1337         lw->inv_weight = 0;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1342  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1343  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1344  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1345  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1346  * slice expiry etc.
1347  */
1348
1349 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1350 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1351
1352 /*
1353  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1354  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1355  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1356  * that remained on nice 0.
1357  *
1358  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1359  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1360  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1361  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1362  * the relative distance between them is ~25%.)
1363  */
1364 static const int prio_to_weight[40] = {
1365  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1366  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1367  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1368  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1369  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1370  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1371  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1372  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1373 };
1374
1375 /*
1376  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1377  *
1378  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1379  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1380  * into multiplications:
1381  */
1382 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1383  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1384  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1385  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1386  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1387  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1388  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1389  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1390  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1391 };
1392
1393 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1394
1395 /*
1396  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1397  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1398  * structures to the load-balancing proper:
1399  */
1400 struct rq_iterator {
1401         void *arg;
1402         struct task_struct *(*start)(void *);
1403         struct task_struct *(*next)(void *);
1404 };
1405
1406 #ifdef CONFIG_SMP
1407 static unsigned long
1408 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1410               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1411               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1412
1413 static int
1414 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1415                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1416                    struct rq_iterator *iterator);
1417 #endif
1418
1419 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1420 enum cpuacct_stat_index {
1421         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1422         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1423
1424         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1425 };
1426
1427 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1428 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1429 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1430                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1431 #else
1432 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1433 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1434                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1435 #endif
1436
1437 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1438 {
1439         update_load_add(&rq->load, load);
1440 }
1441
1442 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1443 {
1444         update_load_sub(&rq->load, load);
1445 }
1446
1447 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1448 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1449
1450 /*
1451  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1452  * leaving it for the final time.
1453  */
1454 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1455 {
1456         struct task_group *parent, *child;
1457         int ret;
1458
1459         rcu_read_lock();
1460         parent = &root_task_group;
1461 down:
1462         ret = (*down)(parent, data);
1463         if (ret)
1464                 goto out_unlock;
1465         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1466                 parent = child;
1467                 goto down;
1468
1469 up:
1470                 continue;
1471         }
1472         ret = (*up)(parent, data);
1473         if (ret)
1474                 goto out_unlock;
1475
1476         child = parent;
1477         parent = parent->parent;
1478         if (parent)
1479                 goto up;
1480 out_unlock:
1481         rcu_read_unlock();
1482
1483         return ret;
1484 }
1485
1486 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1487 {
1488         return 0;
1489 }
1490 #endif
1491
1492 #ifdef CONFIG_SMP
1493 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1494 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1495 {
1496         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1501  * according to the scheduling class and "nice" value.
1502  *
1503  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1504  * balance conservatively.
1505  */
1506 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1507 {
1508         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1509         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1510
1511         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1512                 return total;
1513
1514         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1519  * according to the scheduling class and "nice" value.
1520  */
1521 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1522 {
1523         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1524         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1525
1526         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1527                 return total;
1528
1529         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1530 }
1531
1532 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1533 {
1534         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1535
1536         if (!sd)
1537                 return NULL;
1538
1539         return sd->groups;
1540 }
1541
1542 static unsigned long power_of(int cpu)
1543 {
1544         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1545
1546         if (!group)
1547                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1548
1549         return group->cpu_power;
1550 }
1551
1552 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1553
1554 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1555 {
1556         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1557         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1558
1559         if (nr_running)
1560                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1561         else
1562                 rq->avg_load_per_task = 0;
1563
1564         return rq->avg_load_per_task;
1565 }
1566
1567 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1568
1569 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1570
1571 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1572
1573 /*
1574  * Calculate and set the cpu's group shares.
1575  */
1576 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1577                                     unsigned long sd_shares,
1578                                     unsigned long sd_rq_weight,
1579                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1580 {
1581         unsigned long shares, rq_weight;
1582         int boost = 0;
1583
1584         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1585         if (!rq_weight) {
1586                 boost = 1;
1587                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1588         }
1589
1590         /*
1591          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1592          * shares_i =  -----------------------------
1593          *                  \Sum_j rq_weight_j
1594          */
1595         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1596         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1597
1598         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1599                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1600                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1601                 unsigned long flags;
1602
1603                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1604                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1605                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1606                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1607                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1608         }
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1613  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1614  * parent group depends on the shares of its child groups.
1615  */
1616 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1617 {
1618         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1619         unsigned long *usd_rq_weight;
1620         struct sched_domain *sd = data;
1621         unsigned long flags;
1622         int i;
1623
1624         if (!tg->se[0])
1625                 return 0;
1626
1627         local_irq_save(flags);
1628         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1629
1630         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1631                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1632                 usd_rq_weight[i] = weight;
1633
1634                 rq_weight += weight;
1635                 /*
1636                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1637                  * is one of average load so that when a new task gets to
1638                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1639                  */
1640                 if (!weight)
1641                         weight = NICE_0_LOAD;
1642
1643                 sum_weight += weight;
1644                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1645         }
1646
1647         if (!rq_weight)
1648                 rq_weight = sum_weight;
1649
1650         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1651                 shares = tg->shares;
1652
1653         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1654                 shares = tg->shares;
1655
1656         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1657                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1658
1659         local_irq_restore(flags);
1660
1661         return 0;
1662 }
1663
1664 /*
1665  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1666  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1667  * group is a fraction of its parents load.
1668  */
1669 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1670 {
1671         unsigned long load;
1672         long cpu = (long)data;
1673
1674         if (!tg->parent) {
1675                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1676         } else {
1677                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1678                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1679                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1680         }
1681
1682         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1683
1684         return 0;
1685 }
1686
1687 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1688 {
1689         s64 elapsed;
1690         u64 now;
1691
1692         if (root_task_group_empty())
1693                 return;
1694
1695         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1696         elapsed = now - sd->last_update;
1697
1698         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1699                 sd->last_update = now;
1700                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1701         }
1702 }
1703
1704 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1705 {
1706         if (root_task_group_empty())
1707                 return;
1708
1709         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1710         update_shares(sd);
1711         raw_spin_lock(&rq->lock);
1712 }
1713
1714 static void update_h_load(long cpu)
1715 {
1716         if (root_task_group_empty())
1717                 return;
1718
1719         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1720 }
1721
1722 #else
1723
1724 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1725 {
1726 }
1727
1728 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1729 {
1730 }
1731
1732 #endif
1733
1734 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1735
1736 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1737
1738 /*
1739  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1740  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1741  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1742  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1743  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1744  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1745  */
1746 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1747         __releases(this_rq->lock)
1748         __acquires(busiest->lock)
1749         __acquires(this_rq->lock)
1750 {
1751         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1752         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1753
1754         return 1;
1755 }
1756
1757 #else
1758 /*
1759  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1760  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1761  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1762  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1763  * regardless of entry order into the function.
1764  */
1765 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1766         __releases(this_rq->lock)
1767         __acquires(busiest->lock)
1768         __acquires(this_rq->lock)
1769 {
1770         int ret = 0;
1771
1772         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1773                 if (busiest < this_rq) {
1774                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1775                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1776                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1777                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1778                         ret = 1;
1779                 } else
1780                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1781                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1782         }
1783         return ret;
1784 }
1785
1786 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1787
1788 /*
1789  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1790  */
1791 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1792 {
1793         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1794                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1795                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1796                 BUG_ON(1);
1797         }
1798
1799         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1800 }
1801
1802 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1803         __releases(busiest->lock)
1804 {
1805         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1806         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1807 }
1808 #endif
1809
1810 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1811 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1812 {
1813 #ifdef CONFIG_SMP
1814         cfs_rq->shares = shares;
1815 #endif
1816 }
1817 #endif
1818
1819 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1820 static void update_sysctl(void);
1821 static int get_update_sysctl_factor(void);
1822
1823 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1824 {
1825         set_task_rq(p, cpu);
1826 #ifdef CONFIG_SMP
1827         /*
1828          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1829          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1830          * per-task data have been completed by this moment.
1831          */
1832         smp_wmb();
1833         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1834 #endif
1835 }
1836
1837 #include "sched_stats.h"
1838 #include "sched_idletask.c"
1839 #include "sched_fair.c"
1840 #include "sched_rt.c"
1841 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1842 # include "sched_debug.c"
1843 #endif
1844
1845 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1846 #define for_each_class(class) \
1847    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1848
1849 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1850 {
1851         rq->nr_running++;
1852 }
1853
1854 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1855 {
1856         rq->nr_running--;
1857 }
1858
1859 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1860 {
1861         if (task_has_rt_policy(p)) {
1862                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1863                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1864                 return;
1865         }
1866
1867         /*
1868          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1869          */
1870         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1871                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1872                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1873                 return;
1874         }
1875
1876         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1877         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1878 }
1879
1880 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1881 {
1882         s64 diff = sample - *avg;
1883         *avg += diff >> 3;
1884 }
1885
1886 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1887 {
1888         if (wakeup)
1889                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1890
1891         sched_info_queued(p);
1892         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1893         p->se.on_rq = 1;
1894 }
1895
1896 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1897 {
1898         if (sleep) {
1899                 if (p->se.last_wakeup) {
1900                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1901                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1902                         p->se.last_wakeup = 0;
1903                 } else {
1904                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1905                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1906                 }
1907         }
1908
1909         sched_info_dequeued(p);
1910         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1911         p->se.on_rq = 0;
1912 }
1913
1914 /*
1915  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1916  */
1917 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1918 {
1919         return p->static_prio;
1920 }
1921
1922 /*
1923  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1924  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1925  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1926  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1927  * estimator recalculates.
1928  */
1929 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1930 {
1931         int prio;
1932
1933         if (task_has_rt_policy(p))
1934                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1935         else
1936                 prio = __normal_prio(p);
1937         return prio;
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1942  * taken into account by the scheduler. This value might
1943  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1944  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1945  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1946  */
1947 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1948 {
1949         p->normal_prio = normal_prio(p);
1950         /*
1951          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1952          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1953          * to the normal priority:
1954          */
1955         if (!rt_prio(p->prio))
1956                 return p->normal_prio;
1957         return p->prio;
1958 }
1959
1960 /*
1961  * activate_task - move a task to the runqueue.
1962  */
1963 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1964 {
1965         if (task_contributes_to_load(p))
1966                 rq->nr_uninterruptible--;
1967
1968         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1969         inc_nr_running(rq);
1970 }
1971
1972 /*
1973  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1974  */
1975 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1976 {
1977         if (task_contributes_to_load(p))
1978                 rq->nr_uninterruptible++;
1979
1980         dequeue_task(rq, p, sleep);
1981         dec_nr_running(rq);
1982 }
1983
1984 /**
1985  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1986  * @p: the task in question.
1987  */
1988 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1989 {
1990         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1991 }
1992
1993 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1994                                        const struct sched_class *prev_class,
1995                                        int oldprio, int running)
1996 {
1997         if (prev_class != p->sched_class) {
1998                 if (prev_class->switched_from)
1999                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2000                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2001         } else
2002                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2003 }
2004
2005 #ifdef CONFIG_SMP
2006 /*
2007  * Is this task likely cache-hot:
2008  */
2009 static int
2010 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2011 {
2012         s64 delta;
2013
2014         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2015                 return 0;
2016
2017         /*
2018          * Buddy candidates are cache hot:
2019          */
2020         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2021                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2022                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2023                 return 1;
2024
2025         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2026                 return 1;
2027         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2028                 return 0;
2029
2030         delta = now - p->se.exec_start;
2031
2032         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2033 }
2034
2035 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2036 {
2037 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2038         /*
2039          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2040          * ttwu() will sort out the placement.
2041          */
2042         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2043                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2044 #endif
2045
2046         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2047
2048         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2049                 p->se.nr_migrations++;
2050                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2051         }
2052
2053         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2054 }
2055
2056 struct migration_req {
2057         struct list_head list;
2058
2059         struct task_struct *task;
2060         int dest_cpu;
2061
2062         struct completion done;
2063 };
2064
2065 /*
2066  * The task's runqueue lock must be held.
2067  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2068  */
2069 static int
2070 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2071 {
2072         struct rq *rq = task_rq(p);
2073
2074         /*
2075          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2076          * the next wake-up will properly place the task.
2077          */
2078         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2079                 return 0;
2080
2081         init_completion(&req->done);
2082         req->task = p;
2083         req->dest_cpu = dest_cpu;
2084         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2085
2086         return 1;
2087 }
2088
2089 /*
2090  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2091  *                              context switch.
2092  *
2093  * @p must not be current.
2094  */
2095 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2096 {
2097         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2098         int running;
2099         struct rq *rq;
2100
2101         nvcsw   = p->nvcsw;
2102         nivcsw  = p->nivcsw;
2103         for (;;) {
2104                 /*
2105                  * The runqueue is assigned before the actual context
2106                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2107                  *
2108                  * We could check initially without the lock but it is
2109                  * very likely that we need to take the lock in every
2110                  * iteration.
2111                  */
2112                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2113                 running = task_running(rq, p);
2114                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2115
2116                 if (likely(!running))
2117                         break;
2118                 /*
2119                  * The switch count is incremented before the actual
2120                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2121                  * sure at least one completed.
2122                  */
2123                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2124                         break;
2125                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2126                         break;
2127
2128                 cpu_relax();
2129         }
2130 }
2131
2132 /*
2133  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2134  *
2135  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2136  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2137  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2138  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2139  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2140  * @p has remained unscheduled the whole time.
2141  *
2142  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2143  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2144  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2145  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2146  * waiting to become inactive.
2147  */
2148 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2149 {
2150         unsigned long flags;
2151         int running, on_rq;
2152         unsigned long ncsw;
2153         struct rq *rq;
2154
2155         for (;;) {
2156                 /*
2157                  * We do the initial early heuristics without holding
2158                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2159                  * the runqueue lock when things look like they will
2160                  * work out!
2161                  */
2162                 rq = task_rq(p);
2163
2164                 /*
2165                  * If the task is actively running on another CPU
2166                  * still, just relax and busy-wait without holding
2167                  * any locks.
2168                  *
2169                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2170                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2171                  * But we don't care, since "task_running()" will
2172                  * return false if the runqueue has changed and p
2173                  * is actually now running somewhere else!
2174                  */
2175                 while (task_running(rq, p)) {
2176                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2177                                 return 0;
2178                         cpu_relax();
2179                 }
2180
2181                 /*
2182                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2183                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2184                  * just go back and repeat.
2185                  */
2186                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2187                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2188                 running = task_running(rq, p);
2189                 on_rq = p->se.on_rq;
2190                 ncsw = 0;
2191                 if (!match_state || p->state == match_state)
2192                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2193                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2194
2195                 /*
2196                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2197                  */
2198                 if (unlikely(!ncsw))
2199                         break;
2200
2201                 /*
2202                  * Was it really running after all now that we
2203                  * checked with the proper locks actually held?
2204                  *
2205                  * Oops. Go back and try again..
2206                  */
2207                 if (unlikely(running)) {
2208                         cpu_relax();
2209                         continue;
2210                 }
2211
2212                 /*
2213                  * It's not enough that it's not actively running,
2214                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2215                  * preempted!
2216                  *
2217                  * So if it was still runnable (but just not actively
2218                  * running right now), it's preempted, and we should
2219                  * yield - it could be a while.
2220                  */
2221                 if (unlikely(on_rq)) {
2222                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2223                         continue;
2224                 }
2225
2226                 /*
2227                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2228                  * runnable, which means that it will never become
2229                  * running in the future either. We're all done!
2230                  */
2231                 break;
2232         }
2233
2234         return ncsw;
2235 }
2236
2237 /***
2238  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2239  * @p: the to-be-kicked thread
2240  *
2241  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2242  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2243  *
2244  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2245  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2246  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2247  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2248  * achieved as well.
2249  */
2250 void kick_process(struct task_struct *p)
2251 {
2252         int cpu;
2253
2254         preempt_disable();
2255         cpu = task_cpu(p);
2256         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2257                 smp_send_reschedule(cpu);
2258         preempt_enable();
2259 }
2260 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2261 #endif /* CONFIG_SMP */
2262
2263 /**
2264  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2265  * @p:          the task to evaluate
2266  * @func:       the function to be called
2267  * @info:       the function call argument
2268  *
2269  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2270  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2271  */
2272 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2273                               void (*func) (void *info), void *info)
2274 {
2275         int cpu;
2276
2277         preempt_disable();
2278         cpu = task_cpu(p);
2279         if (task_curr(p))
2280                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2281         preempt_enable();
2282 }
2283
2284 #ifdef CONFIG_SMP
2285 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2286 {
2287         int dest_cpu;
2288         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2289
2290         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2291         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2292                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2293                         return dest_cpu;
2294
2295         /* Any allowed, online CPU? */
2296         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2297         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2298                 return dest_cpu;
2299
2300         /* No more Mr. Nice Guy. */
2301         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2302                 rcu_read_lock();
2303                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2304                 rcu_read_unlock();
2305                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2306
2307                 /*
2308                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2309                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2310                  * leave kernel.
2311                  */
2312                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2313                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2314                                "longer affine to cpu%d\n",
2315                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2316                 }
2317         }
2318
2319         return dest_cpu;
2320 }
2321
2322 /*
2323  * Called from:
2324  *
2325  *  - fork, @p is stable because it isn't on the tasklist yet
2326  *
2327  *  - exec, @p is unstable, retry loop
2328  *
2329  *  - wake-up, we serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING so
2330  *             we should be good.
2331  */
2332 static inline
2333 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2334 {
2335         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2336
2337         /*
2338          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2339          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2340          * cpu.
2341          *
2342          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2343          *
2344          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2345          *   not worry about this generic constraint ]
2346          */
2347         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2348                      !cpu_online(cpu)))
2349                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2350
2351         return cpu;
2352 }
2353 #endif
2354
2355 /***
2356  * try_to_wake_up - wake up a thread
2357  * @p: the to-be-woken-up thread
2358  * @state: the mask of task states that can be woken
2359  * @sync: do a synchronous wakeup?
2360  *
2361  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2362  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2363  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2364  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2365  * runnable without the overhead of this.
2366  *
2367  * returns failure only if the task is already active.
2368  */
2369 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2370                           int wake_flags)
2371 {
2372         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2373         unsigned long flags;
2374         struct rq *rq, *orig_rq;
2375
2376         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2377                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2378
2379         this_cpu = get_cpu();
2380
2381         smp_wmb();
2382         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2383         update_rq_clock(rq);
2384         if (!(p->state & state))
2385                 goto out;
2386
2387         if (p->se.on_rq)
2388                 goto out_running;
2389
2390         cpu = task_cpu(p);
2391         orig_cpu = cpu;
2392
2393 #ifdef CONFIG_SMP
2394         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2395                 goto out_activate;
2396
2397         /*
2398          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2399          * we put the task in TASK_WAKING state.
2400          *
2401          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2402          */
2403         if (task_contributes_to_load(p))
2404                 rq->nr_uninterruptible--;
2405         p->state = TASK_WAKING;
2406
2407         if (p->sched_class->task_waking)
2408                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2409
2410         __task_rq_unlock(rq);
2411
2412         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2413         if (cpu != orig_cpu)
2414                 set_task_cpu(p, cpu);
2415
2416         rq = __task_rq_lock(p);
2417         update_rq_clock(rq);
2418
2419         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2420         cpu = task_cpu(p);
2421
2422 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2423         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2424         if (cpu == this_cpu)
2425                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2426         else {
2427                 struct sched_domain *sd;
2428                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2429                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2430                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2431                                 break;
2432                         }
2433                 }
2434         }
2435 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2436
2437 out_activate:
2438 #endif /* CONFIG_SMP */
2439         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2440         if (wake_flags & WF_SYNC)
2441                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2442         if (orig_cpu != cpu)
2443                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2444         if (cpu == this_cpu)
2445                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2446         else
2447                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2448         activate_task(rq, p, 1);
2449         success = 1;
2450
2451         /*
2452          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2453          */
2454         if (!in_interrupt()) {
2455                 struct sched_entity *se = &current->se;
2456                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2457
2458                 if (se->last_wakeup)
2459                         sample -= se->last_wakeup;
2460                 else
2461                         sample -= se->start_runtime;
2462                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2463
2464                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2465         }
2466
2467 out_running:
2468         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2469         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2470
2471         p->state = TASK_RUNNING;
2472 #ifdef CONFIG_SMP
2473         if (p->sched_class->task_woken)
2474                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2475
2476         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2477                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2478                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2479
2480                 if (delta > max)
2481                         rq->avg_idle = max;
2482                 else
2483                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2484                 rq->idle_stamp = 0;
2485         }
2486 #endif
2487 out:
2488         task_rq_unlock(rq, &flags);
2489         put_cpu();
2490
2491         return success;
2492 }
2493
2494 /**
2495  * wake_up_process - Wake up a specific process
2496  * @p: The process to be woken up.
2497  *
2498  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2499  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2500  * running.
2501  *
2502  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2503  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2504  */
2505 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2506 {
2507         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2508 }
2509 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2510
2511 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2512 {
2513         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2514 }
2515
2516 /*
2517  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2518  * p is forked by current.
2519  *
2520  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2521  */
2522 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2523 {
2524         p->se.exec_start                = 0;
2525         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2526         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2527         p->se.nr_migrations             = 0;
2528         p->se.last_wakeup               = 0;
2529         p->se.avg_overlap               = 0;
2530         p->se.start_runtime             = 0;
2531         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2532
2533 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2534         p->se.wait_start                        = 0;
2535         p->se.wait_max                          = 0;
2536         p->se.wait_count                        = 0;
2537         p->se.wait_sum                          = 0;
2538
2539         p->se.sleep_start                       = 0;
2540         p->se.sleep_max                         = 0;
2541         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2542
2543         p->se.block_start                       = 0;
2544         p->se.block_max                         = 0;
2545         p->se.exec_max                          = 0;
2546         p->se.slice_max                         = 0;
2547
2548         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2549         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2550         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2551         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2552         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2553
2554         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2555         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2556         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2557         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2558         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2559         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2560         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2561         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2562         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2563
2564 #endif
2565
2566         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2567         p->se.on_rq = 0;
2568         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2569
2570 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2571         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2572 #endif
2573 }
2574
2575 /*
2576  * fork()/clone()-time setup:
2577  */
2578 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2579 {
2580         int cpu = get_cpu();
2581
2582         __sched_fork(p);
2583         /*
2584          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2585          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2586          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2587          */
2588         p->state = TASK_WAKING;
2589
2590         /*
2591          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2592          */
2593         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2594                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2595                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2596                         p->normal_prio = p->static_prio;
2597                 }
2598
2599                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2600                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2601                         p->normal_prio = p->static_prio;
2602                         set_load_weight(p);
2603                 }
2604
2605                 /*
2606                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2607                  * fulfilled its duty:
2608                  */
2609                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2610         }
2611
2612         /*
2613          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2614          */
2615         p->prio = current->normal_prio;
2616
2617         if (!rt_prio(p->prio))
2618                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2619
2620         if (p->sched_class->task_fork)
2621                 p->sched_class->task_fork(p);
2622
2623 #ifdef CONFIG_SMP
2624         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2625 #endif
2626         set_task_cpu(p, cpu);
2627
2628 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2629         if (likely(sched_info_on()))
2630                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2631 #endif
2632 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2633         p->oncpu = 0;
2634 #endif
2635 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2636         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2637         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2638 #endif
2639         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2640
2641         put_cpu();
2642 }
2643
2644 /*
2645  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2646  *
2647  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2648  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2649  * on the runqueue and wakes it.
2650  */
2651 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2652 {
2653         unsigned long flags;
2654         struct rq *rq;
2655
2656         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2657         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2658         p->state = TASK_RUNNING;
2659         update_rq_clock(rq);
2660         activate_task(rq, p, 0);
2661         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2662         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2663 #ifdef CONFIG_SMP
2664         if (p->sched_class->task_woken)
2665                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2666 #endif
2667         task_rq_unlock(rq, &flags);
2668 }
2669
2670 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2671
2672 /**
2673  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2674  * @notifier: notifier struct to register
2675  */
2676 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2677 {
2678         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2679 }
2680 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2681
2682 /**
2683  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2684  * @notifier: notifier struct to unregister
2685  *
2686  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2687  */
2688 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2689 {
2690         hlist_del(&notifier->link);
2691 }
2692 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2693
2694 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2695 {
2696         struct preempt_notifier *notifier;
2697         struct hlist_node *node;
2698
2699         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2700                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2701 }
2702
2703 static void
2704 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2705                                  struct task_struct *next)
2706 {
2707         struct preempt_notifier *notifier;
2708         struct hlist_node *node;
2709
2710         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2711                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2712 }
2713
2714 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2715
2716 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2717 {
2718 }
2719
2720 static void
2721 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2722                                  struct task_struct *next)
2723 {
2724 }
2725
2726 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2727
2728 /**
2729  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2730  * @rq: the runqueue preparing to switch
2731  * @prev: the current task that is being switched out
2732  * @next: the task we are going to switch to.
2733  *
2734  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2735  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2736  * switch.
2737  *
2738  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2739  * hooks.
2740  */
2741 static inline void
2742 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2743                     struct task_struct *next)
2744 {
2745         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2746         prepare_lock_switch(rq, next);
2747         prepare_arch_switch(next);
2748 }
2749
2750 /**
2751  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2752  * @rq: runqueue associated with task-switch
2753  * @prev: the thread we just switched away from.
2754  *
2755  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2756  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2757  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2758  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2759  *
2760  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2761  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2762  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2763  * details.)
2764  */
2765 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2766         __releases(rq->lock)
2767 {
2768         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2769         long prev_state;
2770
2771         rq->prev_mm = NULL;
2772
2773         /*
2774          * A task struct has one reference for the use as "current".
2775          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2776          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2777          * the scheduled task must drop that reference.
2778          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2779          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2780          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2781          * be dropped twice.
2782          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2783          */
2784         prev_state = prev->state;
2785         finish_arch_switch(prev);
2786 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2787         local_irq_disable();
2788 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2789         perf_event_task_sched_in(current);
2790 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2791         local_irq_enable();
2792 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2793         finish_lock_switch(rq, prev);
2794
2795         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2796         if (mm)
2797                 mmdrop(mm);
2798         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2799                 /*
2800                  * Remove function-return probe instances associated with this
2801                  * task and put them back on the free list.
2802                  */
2803                 kprobe_flush_task(prev);
2804                 put_task_struct(prev);
2805         }
2806 }
2807
2808 #ifdef CONFIG_SMP
2809
2810 /* assumes rq->lock is held */
2811 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2812 {
2813         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2814                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2815 }
2816
2817 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2818 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2819 {
2820         if (rq->post_schedule) {
2821                 unsigned long flags;
2822
2823                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2824                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2825                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2826                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2827
2828                 rq->post_schedule = 0;
2829         }
2830 }
2831
2832 #else
2833
2834 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2835 {
2836 }
2837
2838 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2839 {
2840 }
2841
2842 #endif
2843
2844 /**
2845  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2846  * @prev: the thread we just switched away from.
2847  */
2848 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2849         __releases(rq->lock)
2850 {
2851         struct rq *rq = this_rq();
2852
2853         finish_task_switch(rq, prev);
2854
2855         /*
2856          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2857          * task_switch?
2858          */
2859         post_schedule(rq);
2860
2861 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2862         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2863         preempt_enable();
2864 #endif
2865         if (current->set_child_tid)
2866                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2867 }
2868
2869 /*
2870  * context_switch - switch to the new MM and the new
2871  * thread's register state.
2872  */
2873 static inline void
2874 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2875                struct task_struct *next)
2876 {
2877         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2878
2879         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2880         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2881         mm = next->mm;
2882         oldmm = prev->active_mm;
2883         /*
2884          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2885          * combine the page table reload and the switch backend into
2886          * one hypercall.
2887          */
2888         arch_start_context_switch(prev);
2889
2890         if (likely(!mm)) {
2891                 next->active_mm = oldmm;
2892                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2893                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2894         } else
2895                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2896
2897         if (likely(!prev->mm)) {
2898                 prev->active_mm = NULL;
2899                 rq->prev_mm = oldmm;
2900         }
2901         /*
2902          * Since the runqueue lock will be released by the next
2903          * task (which is an invalid locking op but in the case
2904          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2905          * do an early lockdep release here:
2906          */
2907 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2908         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2909 #endif
2910
2911         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2912         switch_to(prev, next, prev);
2913
2914         barrier();
2915         /*
2916          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2917          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2918          * frame will be invalid.
2919          */
2920         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2921 }
2922
2923 /*
2924  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2925  *
2926  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2927  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2928  * number of context switches performed since bootup.
2929  */
2930 unsigned long nr_running(void)
2931 {
2932         unsigned long i, sum = 0;
2933
2934         for_each_online_cpu(i)
2935                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2936
2937         return sum;
2938 }
2939
2940 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2941 {
2942         unsigned long i, sum = 0;
2943
2944         for_each_possible_cpu(i)
2945                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2946
2947         /*
2948          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2949          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2950          */
2951         if (unlikely((long)sum < 0))
2952                 sum = 0;
2953
2954         return sum;
2955 }
2956
2957 unsigned long long nr_context_switches(void)
2958 {
2959         int i;
2960         unsigned long long sum = 0;
2961
2962         for_each_possible_cpu(i)
2963                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2964
2965         return sum;
2966 }
2967
2968 unsigned long nr_iowait(void)
2969 {
2970         unsigned long i, sum = 0;
2971
2972         for_each_possible_cpu(i)
2973                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2974
2975         return sum;
2976 }
2977
2978 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2979 {
2980         struct rq *this = this_rq();
2981         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2982 }
2983
2984 unsigned long this_cpu_load(void)
2985 {
2986         struct rq *this = this_rq();
2987         return this->cpu_load[0];
2988 }
2989
2990
2991 /* Variables and functions for calc_load */
2992 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2993 static unsigned long calc_load_update;
2994 unsigned long avenrun[3];
2995 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2996
2997 /**
2998  * get_avenrun - get the load average array
2999  * @loads:      pointer to dest load array
3000  * @offset:     offset to add
3001  * @shift:      shift count to shift the result left
3002  *
3003  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3004  */
3005 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3006 {
3007         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3008         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3009         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3010 }
3011
3012 static unsigned long
3013 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3014 {
3015         load *= exp;
3016         load += active * (FIXED_1 - exp);
3017         return load >> FSHIFT;
3018 }
3019
3020 /*
3021  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3022  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3023  */
3024 void calc_global_load(void)
3025 {
3026         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3027         long active;
3028
3029         if (time_before(jiffies, upd))
3030                 return;
3031
3032         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3033         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3034
3035         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3036         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3037         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3038
3039         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3040 }
3041
3042 /*
3043  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3044  */
3045 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3046 {
3047         long nr_active, delta;
3048
3049         nr_active = this_rq->nr_running;
3050         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3051
3052         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3053                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3054                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3055                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3056         }
3057 }
3058
3059 /*
3060  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3061  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3062  */
3063 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3064 {
3065         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3066         int i, scale;
3067
3068         this_rq->nr_load_updates++;
3069
3070         /* Update our load: */
3071         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3072                 unsigned long old_load, new_load;
3073
3074                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3075
3076                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3077                 new_load = this_load;
3078                 /*
3079                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3080                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3081                  * example.
3082                  */
3083                 if (new_load > old_load)
3084                         new_load += scale-1;
3085                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3086         }
3087
3088         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3089                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3090                 calc_load_account_active(this_rq);
3091         }
3092 }
3093
3094 #ifdef CONFIG_SMP
3095
3096 /*
3097  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3098  *
3099  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3100  * you need to do so manually before calling.
3101  */
3102 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3103         __acquires(rq1->lock)
3104         __acquires(rq2->lock)
3105 {
3106         BUG_ON(!irqs_disabled());
3107         if (rq1 == rq2) {
3108                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3109                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3110         } else {
3111                 if (rq1 < rq2) {
3112                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3113                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3114                 } else {
3115                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3116                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3117                 }
3118         }
3119         update_rq_clock(rq1);
3120         update_rq_clock(rq2);
3121 }
3122
3123 /*
3124  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3125  *
3126  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3127  * you need to do so manually after calling.
3128  */
3129 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3130         __releases(rq1->lock)
3131         __releases(rq2->lock)
3132 {
3133         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3134         if (rq1 != rq2)
3135                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3136         else
3137                 __release(rq2->lock);
3138 }
3139
3140 /*
3141  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3142  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3143  */
3144 void sched_exec(void)
3145 {
3146         struct task_struct *p = current;
3147         struct migration_req req;
3148         int dest_cpu, this_cpu;
3149         unsigned long flags;
3150         struct rq *rq;
3151
3152 again:
3153         this_cpu = get_cpu();
3154         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3155         if (dest_cpu == this_cpu) {
3156                 put_cpu();
3157                 return;
3158         }
3159
3160         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3161         put_cpu();
3162
3163         /*
3164          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3165          */
3166         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3167             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3168                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3169                 goto again;
3170         }
3171
3172         /* force the process onto the specified CPU */
3173         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3174                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3175                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3176
3177                 get_task_struct(mt);
3178                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3179                 wake_up_process(mt);
3180                 put_task_struct(mt);
3181                 wait_for_completion(&req.done);
3182
3183                 return;
3184         }
3185         task_rq_unlock(rq, &flags);
3186 }
3187
3188 /*
3189  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3190  * Both runqueues must be locked.
3191  */
3192 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3193                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3194 {
3195         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3196         set_task_cpu(p, this_cpu);
3197         activate_task(this_rq, p, 0);
3198         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3199 }
3200
3201 /*
3202  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3203  */
3204 static
3205 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3206                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3207                      int *all_pinned)
3208 {
3209         int tsk_cache_hot = 0;
3210         /*
3211          * We do not migrate tasks that are:
3212          * 1) running (obviously), or
3213          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3214          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3215          */
3216         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3217                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3218                 return 0;
3219         }
3220         *all_pinned = 0;
3221
3222         if (task_running(rq, p)) {
3223                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3224                 return 0;
3225         }
3226
3227         /*
3228          * Aggressive migration if:
3229          * 1) task is cache cold, or
3230          * 2) too many balance attempts have failed.
3231          */
3232
3233         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3234         if (!tsk_cache_hot ||
3235                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3236 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3237                 if (tsk_cache_hot) {
3238                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3239                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3240                 }
3241 #endif
3242                 return 1;
3243         }
3244
3245         if (tsk_cache_hot) {
3246                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3247                 return 0;
3248         }
3249         return 1;
3250 }
3251
3252 static unsigned long
3253 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3254               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3255               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3256               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3257 {
3258         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3259         struct task_struct *p;
3260         long rem_load_move = max_load_move;
3261
3262         if (max_load_move == 0)
3263                 goto out;
3264
3265         pinned = 1;
3266
3267         /*
3268          * Start the load-balancing iterator:
3269          */
3270         p = iterator->start(iterator->arg);
3271 next:
3272         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3273                 goto out;
3274
3275         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3276             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3277                 p = iterator->next(iterator->arg);
3278                 goto next;
3279         }
3280
3281         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3282         pulled++;
3283         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3284
3285 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3286         /*
3287          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3288          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3289          * section.
3290          */
3291         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3292                 goto out;
3293 #endif
3294
3295         /*
3296          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3297          */
3298         if (rem_load_move > 0) {
3299                 if (p->prio < *this_best_prio)
3300                         *this_best_prio = p->prio;
3301                 p = iterator->next(iterator->arg);
3302                 goto next;
3303         }
3304 out:
3305         /*
3306          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3307          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3308          * inside pull_task().
3309          */
3310         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3311
3312         if (all_pinned)
3313                 *all_pinned = pinned;
3314
3315         return max_load_move - rem_load_move;
3316 }
3317
3318 /*
3319  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3320  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3321  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3322  *
3323  * Called with both runqueues locked.
3324  */
3325 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3326                       unsigned long max_load_move,
3327                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3328                       int *all_pinned)
3329 {
3330         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3331         unsigned long total_load_moved = 0;
3332         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3333
3334         do {
3335                 total_load_moved +=
3336                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3337                                 max_load_move - total_load_moved,
3338                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3339                 class = class->next;
3340
3341 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3342                 /*
3343                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3344                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3345                  * the critical section.
3346                  */
3347                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3348                         break;
3349 #endif
3350         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3351
3352         return total_load_moved > 0;
3353 }
3354
3355 static int
3356 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3357                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3358                    struct rq_iterator *iterator)
3359 {
3360         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3361         int pinned = 0;
3362
3363         while (p) {
3364                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3365                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3366                         /*
3367                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3368                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3369                          * stats here rather than inside pull_task().
3370                          */
3371                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3372
3373                         return 1;
3374                 }
3375                 p = iterator->next(iterator->arg);
3376         }
3377
3378         return 0;
3379 }
3380
3381 /*
3382  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3383  * part of active balancing operations within "domain".
3384  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3385  *
3386  * Called with both runqueues locked.
3387  */
3388 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3389                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3390 {
3391         const struct sched_class *class;
3392
3393         for_each_class(class) {
3394                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3395                         return 1;
3396         }
3397
3398         return 0;
3399 }
3400 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3401 /*
3402  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3403  *              during load balancing.
3404  */
3405 struct sd_lb_stats {
3406         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3407         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3408         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3409         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3410         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3411
3412         /** Statistics of this group */
3413         unsigned long this_load;
3414         unsigned long this_load_per_task;
3415         unsigned long this_nr_running;
3416
3417         /* Statistics of the busiest group */
3418         unsigned long max_load;
3419         unsigned long busiest_load_per_task;
3420         unsigned long busiest_nr_running;
3421
3422         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3423 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3424         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3425         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3426         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3427         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3428         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3429         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3430 #endif
3431 };
3432
3433 /*
3434  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3435  */
3436 struct sg_lb_stats {
3437         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3438         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3439         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3440         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3441         unsigned long group_capacity;
3442         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3443 };
3444
3445 /**
3446  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3447  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3448  */
3449 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3450 {
3451         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3452 }
3453
3454 /**
3455  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3456  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3457  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3458  */
3459 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3460                                         enum cpu_idle_type idle)
3461 {
3462         int load_idx;
3463
3464         switch (idle) {
3465         case CPU_NOT_IDLE:
3466                 load_idx = sd->busy_idx;
3467                 break;
3468
3469         case CPU_NEWLY_IDLE:
3470                 load_idx = sd->newidle_idx;
3471                 break;
3472         default:
3473                 load_idx = sd->idle_idx;
3474                 break;
3475         }
3476
3477         return load_idx;
3478 }
3479
3480
3481 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3482 /**
3483  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3484  * the given sched_domain, during load balancing.
3485  *
3486  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3487  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3488  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3489  */
3490 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3491         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3492 {
3493         /*
3494          * Busy processors will not participate in power savings
3495          * balance.
3496          */
3497         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3498                 sds->power_savings_balance = 0;
3499         else {
3500                 sds->power_savings_balance = 1;
3501                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3502                 sds->leader_nr_running = 0;
3503         }
3504 }
3505
3506 /**
3507  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3508  * sched_domain while performing load balancing.
3509  *
3510  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3511  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3512  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3513  *              load balancing ?
3514  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3515  */
3516 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3517         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3518 {
3519
3520         if (!sds->power_savings_balance)
3521                 return;
3522
3523         /*
3524          * If the local group is idle or completely loaded
3525          * no need to do power savings balance at this domain
3526          */
3527         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3528                                 !sds->this_nr_running))
3529                 sds->power_savings_balance = 0;
3530
3531         /*
3532          * If a group is already running at full capacity or idle,
3533          * don't include that group in power savings calculations
3534          */
3535         if (!sds->power_savings_balance ||
3536                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3537                 !sgs->sum_nr_running)
3538                 return;
3539
3540         /*
3541          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3542          * This is the group from where we need to pick up the load
3543          * for saving power
3544          */
3545         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3546             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3547              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3548                 sds->group_min = group;
3549                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3550                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3551                                                 sgs->sum_nr_running;
3552         }
3553
3554         /*
3555          * Calculate the group which is almost near its
3556          * capacity but still has some space to pick up some load
3557          * from other group and save more power
3558          */
3559         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3560                 return;
3561
3562         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3563             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3564              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3565                 sds->group_leader = group;
3566                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3567         }
3568 }
3569
3570 /**
3571  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3572  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3573  *      under consideration.
3574  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3575  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3576  *
3577  * Description:
3578  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3579  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3580  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3581  *
3582  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3583  * Else returns 0.
3584  */
3585 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3586                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3587 {
3588         if (!sds->power_savings_balance)
3589                 return 0;
3590
3591         if (sds->this != sds->group_leader ||
3592                         sds->group_leader == sds->group_min)
3593                 return 0;
3594
3595         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3596         sds->busiest = sds->group_min;
3597
3598         return 1;
3599
3600 }
3601 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3602 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3603         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3604 {
3605         return;
3606 }
3607
3608 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3609         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3610 {
3611         return;
3612 }
3613
3614 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3615                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3616 {
3617         return 0;
3618 }
3619 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3620
3621
3622 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3623 {
3624         return SCHED_LOAD_SCALE;
3625 }
3626
3627 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3628 {
3629         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3630 }
3631
3632 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3633 {
3634         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3635         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3636
3637         smt_gain /= weight;
3638
3639         return smt_gain;
3640 }
3641
3642 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3643 {
3644         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3645 }
3646
3647 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3648 {
3649         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3650         u64 total, available;
3651
3652         sched_avg_update(rq);
3653
3654         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3655         available = total - rq->rt_avg;
3656
3657         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3658                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3659
3660         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3661
3662         return div_u64(available, total);
3663 }
3664
3665 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3666 {
3667         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3668         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3669         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3670
3671         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3672                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3673         else
3674                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3675
3676         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3677
3678         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3679                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3680                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3681                 else
3682                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3683
3684                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3685         }
3686
3687         power *= scale_rt_power(cpu);
3688         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3689
3690         if (!power)
3691                 power = 1;
3692
3693         sdg->cpu_power = power;
3694 }
3695
3696 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3697 {
3698         struct sched_domain *child = sd->child;
3699         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3700         unsigned long power;
3701
3702         if (!child) {
3703                 update_cpu_power(sd, cpu);
3704                 return;
3705         }
3706
3707         power = 0;
3708
3709         group = child->groups;
3710         do {
3711                 power += group->cpu_power;
3712                 group = group->next;
3713         } while (group != child->groups);
3714
3715         sdg->cpu_power = power;
3716 }
3717
3718 /**
3719  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3720  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3721  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3722  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3723  * @idle: Idle status of this_cpu
3724  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3725  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3726  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3727  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3728  * @balance: Should we balance.
3729  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3730  */
3731 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3732                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3733                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3734                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3735                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3736 {
3737         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3738         int i;
3739         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3740         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3741         unsigned long avg_load_per_task;
3742
3743         if (local_group) {
3744                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3745                 if (balance_cpu == this_cpu)
3746                         update_group_power(sd, this_cpu);
3747         }
3748
3749         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3750         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3751         max_cpu_load = 0;
3752         min_cpu_load = ~0UL;
3753
3754         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3755                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3756
3757                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3758                         *sd_idle = 0;
3759
3760                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3761                 if (local_group) {
3762                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3763                                 first_idle_cpu = 1;
3764                                 balance_cpu = i;
3765                         }
3766
3767                         load = target_load(i, load_idx);
3768                 } else {
3769                         load = source_load(i, load_idx);
3770                         if (load > max_cpu_load)
3771                                 max_cpu_load = load;
3772                         if (min_cpu_load > load)
3773                                 min_cpu_load = load;
3774                 }
3775
3776                 sgs->group_load += load;
3777                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3778                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3779
3780                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3781         }
3782
3783         /*
3784          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3785          * is eligible for doing load balancing at this and above
3786          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3787          * to do the newly idle load balance.
3788          */
3789         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3790             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3791                 *balance = 0;
3792                 return;
3793         }
3794
3795         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3796         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3797
3798
3799         /*
3800          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3801          * than the average weight of two tasks.
3802          *
3803          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3804          *      might not be a suitable number - should we keep a
3805          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3806          *      the hierarchy?
3807          */
3808         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3809                 group->cpu_power;
3810
3811         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3812                 sgs->group_imb = 1;
3813
3814         sgs->group_capacity =
3815                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3816 }
3817
3818 /**
3819  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3820  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3821  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3822  * @idle: Idle status of this_cpu
3823  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3824  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3825  * @balance: Should we balance.
3826  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3827  */
3828 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3829                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3830                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3831                         struct sd_lb_stats *sds)
3832 {
3833         struct sched_domain *child = sd->child;
3834         struct sched_group *group = sd->groups;
3835         struct sg_lb_stats sgs;
3836         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3837
3838         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3839                 prefer_sibling = 1;
3840
3841         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3842         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3843
3844         do {
3845                 int local_group;
3846
3847                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3848                                                sched_group_cpus(group));
3849                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3850                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3851                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3852
3853                 if (local_group && balance && !(*balance))
3854                         return;
3855
3856                 sds->total_load += sgs.group_load;
3857                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3858
3859                 /*
3860                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3861                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3862                  * and move all the excess tasks away.
3863                  */
3864                 if (prefer_sibling)
3865                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3866
3867                 if (local_group) {
3868                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3869                         sds->this = group;
3870                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3871                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3872                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3873                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3874                                 sgs.group_imb)) {
3875                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3876                         sds->busiest = group;
3877                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3878                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3879                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3880                 }
3881
3882                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3883                 group = group->next;
3884         } while (group != sd->groups);
3885 }
3886
3887 /**
3888  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3889  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3890  *                      load balancing.
3891  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3892  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3893  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3894  */
3895 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3896                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3897 {
3898         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3899         unsigned int imbn = 2;
3900
3901         if (sds->this_nr_running) {
3902                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3903                 if (sds->busiest_load_per_task >
3904                                 sds->this_load_per_task)
3905                         imbn = 1;
3906         } else
3907                 sds->this_load_per_task =
3908                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3909
3910         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3911                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3912                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3913                 return;
3914         }
3915
3916         /*
3917          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3918          * however we may be able to increase total CPU power used by
3919          * moving them.
3920          */
3921
3922         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3923                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3924         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3925                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3926         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3927
3928         /* Amount of load we'd subtract */
3929         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3930                 sds->busiest->cpu_power;
3931         if (sds->max_load > tmp)
3932                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3933                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3934
3935         /* Amount of load we'd add */
3936         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3937                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3938                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3939                         sds->this->cpu_power;
3940         else
3941                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3942                         sds->this->cpu_power;
3943         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3944                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3945         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3946
3947         /* Move if we gain throughput */
3948         if (pwr_move > pwr_now)
3949                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3950 }
3951
3952 /**
3953  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3954  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3955  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3956  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3957  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3958  */
3959 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3960                 unsigned long *imbalance)
3961 {
3962         unsigned long max_pull;
3963         /*
3964          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3965          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3966          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3967          */
3968         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3969                 *imbalance = 0;
3970                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3971         }
3972
3973         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3974         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3975                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3976
3977         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3978         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3979                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3980                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3981
3982         /*
3983          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3984          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3985          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3986          * moved
3987          */
3988         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3989                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3990
3991 }
3992 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3993
3994 /**
3995  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3996  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3997  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3998  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3999  * such a group exists.
4000  *
4001  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4002  * to restore balance.
4003  *
4004  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4005  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4006  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4007  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4008  * @idle: The idle status of this_cpu.
4009  * @sd_idle: The idleness of sd
4010  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4011  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4012  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4013  *
4014  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4015  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4016  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4017  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4018  */
4019 static struct sched_group *
4020 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4021                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4022                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4023 {
4024         struct sd_lb_stats sds;
4025
4026         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4027
4028         /*
4029          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4030          * this level.
4031          */
4032         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4033                                         balance, &sds);
4034
4035         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4036         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4037          *    at this level.
4038          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4039          * 3) This group is the busiest group.
4040          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4041          *    sched_domain.
4042          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4043          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4044          */
4045         if (balance && !(*balance))
4046                 goto ret;
4047
4048         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4049                 goto out_balanced;
4050
4051         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4052                 goto out_balanced;
4053
4054         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4055
4056         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4057                 goto out_balanced;
4058
4059         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4060                 goto out_balanced;
4061
4062         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4063         if (sds.group_imb)
4064                 sds.busiest_load_per_task =
4065                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4066
4067         /*
4068          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4069          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4070          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4071          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4072          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4073          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4074          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4075          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4076          * appear as very large values with unsigned longs.
4077          */
4078         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4079                 goto out_balanced;
4080
4081         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4082         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4083         return sds.busiest;
4084
4085 out_balanced:
4086         /*
4087          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4088          * to save power.
4089          */
4090         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4091                 return sds.busiest;
4092 ret:
4093         *imbalance = 0;
4094         return NULL;
4095 }
4096
4097 /*
4098  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4099  */
4100 static struct rq *
4101 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4102                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4103 {
4104         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4105         unsigned long max_load = 0;
4106         int i;
4107
4108         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4109                 unsigned long power = power_of(i);
4110                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4111                 unsigned long wl;
4112
4113                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4114                         continue;
4115
4116                 rq = cpu_rq(i);
4117                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4118                 wl /= power;
4119
4120                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4121                         continue;
4122
4123                 if (wl > max_load) {
4124                         max_load = wl;
4125                         busiest = rq;
4126                 }
4127         }
4128
4129         return busiest;
4130 }
4131
4132 /*
4133  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4134  * so long as it is large enough.
4135  */
4136 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4137
4138 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4139 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4140
4141 /*
4142  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4143  * tasks if there is an imbalance.
4144  */
4145 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4146                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4147                         int *balance)
4148 {
4149         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4150         struct sched_group *group;
4151         unsigned long imbalance;
4152         struct rq *busiest;
4153         unsigned long flags;
4154         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4155
4156         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4157
4158         /*
4159          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4160          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4161          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4162          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4163          */
4164         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4165             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4166                 sd_idle = 1;
4167
4168         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4169
4170 redo:
4171         update_shares(sd);
4172         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4173                                    cpus, balance);
4174
4175         if (*balance == 0)
4176                 goto out_balanced;
4177
4178         if (!group) {
4179                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4180                 goto out_balanced;
4181         }
4182
4183         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4184         if (!busiest) {
4185                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4186                 goto out_balanced;
4187         }
4188
4189         BUG_ON(busiest == this_rq);
4190
4191         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4192
4193         ld_moved = 0;
4194         if (busiest->nr_running > 1) {
4195                 /*
4196                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4197                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4198                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4199                  * correctly treated as an imbalance.
4200                  */
4201                 local_irq_save(flags);
4202                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4203                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4204                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4205                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4206                 local_irq_restore(flags);
4207
4208                 /*
4209                  * some other cpu did the load balance for us.
4210                  */
4211                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4212                         resched_cpu(this_cpu);
4213
4214                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4215                 if (unlikely(all_pinned)) {
4216                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4217                         if (!cpumask_empty(cpus))
4218                                 goto redo;
4219                         goto out_balanced;
4220                 }
4221         }
4222
4223         if (!ld_moved) {
4224                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4225                 sd->nr_balance_failed++;
4226
4227                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4228
4229                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4230
4231                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4232                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4233                          */
4234                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4235                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4236                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4237                                                             flags);
4238                                 all_pinned = 1;
4239                                 goto out_one_pinned;
4240                         }
4241
4242                         if (!busiest->active_balance) {
4243                                 busiest->active_balance = 1;
4244                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4245                                 active_balance = 1;
4246                         }
4247                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4248                         if (active_balance)
4249                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4250
4251                         /*
4252                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4253                          * counter.
4254                          */
4255                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4256                 }
4257         } else
4258                 sd->nr_balance_failed = 0;
4259
4260         if (likely(!active_balance)) {
4261                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4262                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4263         } else {
4264                 /*
4265                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4266                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4267                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4268                  * move_tasks).
4269                  */
4270                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4271                         sd->balance_interval *= 2;
4272         }
4273
4274         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4275             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4276                 ld_moved = -1;
4277
4278         goto out;
4279
4280 out_balanced:
4281         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4282
4283         sd->nr_balance_failed = 0;
4284
4285 out_one_pinned:
4286         /* tune up the balancing interval */
4287         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4288                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4289                 sd->balance_interval *= 2;
4290
4291         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4292             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4293                 ld_moved = -1;
4294         else
4295                 ld_moved = 0;
4296 out:
4297         if (ld_moved)
4298                 update_shares(sd);
4299         return ld_moved;
4300 }
4301
4302 /*
4303  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4304  * tasks if there is an imbalance.
4305  *
4306  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4307  * this_rq is locked.
4308  */
4309 static int
4310 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4311 {
4312         struct sched_group *group;
4313         struct rq *busiest = NULL;
4314         unsigned long imbalance;
4315         int ld_moved = 0;
4316         int sd_idle = 0;
4317         int all_pinned = 0;
4318         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4319
4320         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4321
4322         /*
4323          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4324          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4325          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4326          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4327          */
4328         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4329             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4330                 sd_idle = 1;
4331
4332         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4333 redo:
4334         update_shares_locked(this_rq, sd);
4335         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4336                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4337         if (!group) {
4338                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4339                 goto out_balanced;
4340         }
4341
4342         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4343         if (!busiest) {
4344                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4345                 goto out_balanced;
4346         }
4347
4348         BUG_ON(busiest == this_rq);
4349
4350         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4351
4352         ld_moved = 0;
4353         if (busiest->nr_running > 1) {
4354                 /* Attempt to move tasks */
4355                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4356                 /* this_rq->clock is already updated */
4357                 update_rq_clock(busiest);
4358                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4359                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4360                                         &all_pinned);
4361                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4362
4363                 if (unlikely(all_pinned)) {
4364                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4365                         if (!cpumask_empty(cpus))
4366                                 goto redo;
4367                 }
4368         }
4369
4370         if (!ld_moved) {
4371                 int active_balance = 0;
4372
4373                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4374                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4375                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4376                         return -1;
4377
4378                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4379                         return -1;
4380
4381                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4382                         return -1;
4383
4384                 /*
4385                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4386                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4387                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4388                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4389                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4390                  *
4391                  * The package power saving logic comes from
4392                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4393                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4394                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4395                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4396                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4397                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4398                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4399                  *
4400                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4401                  * will be more than one task in the source run queue and
4402                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4403                  * active balance code will not be triggered.
4404                  */
4405
4406                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4407                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4408
4409                 /*
4410                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4411                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4412                  */
4413                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4414                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4415                         all_pinned = 1;
4416                         return ld_moved;
4417                 }
4418
4419                 if (!busiest->active_balance) {
4420                         busiest->active_balance = 1;
4421                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4422                         active_balance = 1;
4423                 }
4424
4425                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4426                 /*
4427                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4428                  */
4429                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4430                 if (active_balance)
4431                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4432                 raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4433
4434         } else
4435                 sd->nr_balance_failed = 0;
4436
4437         update_shares_locked(this_rq, sd);
4438         return ld_moved;
4439
4440 out_balanced:
4441         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4442         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4443             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4444                 return -1;
4445         sd->nr_balance_failed = 0;
4446
4447         return 0;
4448 }
4449
4450 /*
4451  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4452  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4453  */
4454 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4455 {
4456         struct sched_domain *sd;
4457         int pulled_task = 0;
4458         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4459
4460         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4461
4462         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4463                 return;
4464
4465         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4466                 unsigned long interval;
4467
4468                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4469                         continue;
4470
4471                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4472                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4473                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4474                                                            sd);
4475
4476                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4477                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4478                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4479                 if (pulled_task) {
4480                         this_rq->idle_stamp = 0;
4481                         break;
4482                 }
4483         }
4484         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4485                 /*
4486                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4487                  * a busy processor. So reset next_balance.
4488                  */
4489                 this_rq->next_balance = next_balance;
4490         }
4491 }
4492
4493 /*
4494  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4495  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4496  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4497  * logical imbalances.
4498  *
4499  * Called with busiest_rq locked.
4500  */
4501 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4502 {
4503         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4504         struct sched_domain *sd;
4505         struct rq *target_rq;
4506
4507         /* Is there any task to move? */
4508         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4509                 return;
4510
4511         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4512
4513         /*
4514          * This condition is "impossible", if it occurs
4515          * we need to fix it. Originally reported by
4516          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4517          */
4518         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4519
4520         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4521         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4522         update_rq_clock(busiest_rq);
4523         update_rq_clock(target_rq);
4524
4525         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4526         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4527                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4528                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4529                                 break;
4530         }
4531
4532         if (likely(sd)) {
4533                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4534
4535                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4536                                   sd, CPU_IDLE))
4537                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4538                 else
4539                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4540         }
4541         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4542 }
4543
4544 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4545 static struct {
4546         atomic_t load_balancer;
4547         cpumask_var_t cpu_mask;
4548         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4549 } nohz ____cacheline_aligned = {
4550         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4551 };
4552
4553 int get_nohz_load_balancer(void)
4554 {
4555         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4556 }
4557
4558 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4559 /**
4560  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4561  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4562  *              be returned.
4563  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4564  *              for the given cpu.
4565  *
4566  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4567  */
4568 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4569 {
4570         struct sched_domain *sd;
4571
4572         for_each_domain(cpu, sd)
4573                 if (sd && (sd->flags & flag))
4574                         break;
4575
4576         return sd;
4577 }
4578
4579 /**
4580  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4581  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4582  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4583  *              for cpu.
4584  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4585  *
4586  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4587  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4588  */
4589 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4590         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4591                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4592
4593 /**
4594  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4595  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4596  *
4597  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4598  *
4599  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4600  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4601  * sched_group is semi-idle or not.
4602  */
4603 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4604 {
4605         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4606                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4607
4608         /*
4609          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4610          * and atleast one idle cpu.
4611          */
4612         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4613                 return 0;
4614
4615         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4616                 return 0;
4617
4618         return 1;
4619 }
4620 /**
4621  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4622  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4623  *
4624  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4625  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4626  *
4627  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4628  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4629  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4630  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4631  */
4632 static int find_new_ilb(int cpu)
4633 {
4634         struct sched_domain *sd;
4635         struct sched_group *ilb_group;
4636
4637         /*
4638          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4639          * when power-aware load balancing is enabled
4640          */
4641         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4642                 goto out_done;
4643
4644         /*
4645          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4646          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4647          */
4648         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4649                 goto out_done;
4650
4651         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4652                 ilb_group = sd->groups;
4653
4654                 do {
4655                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4656                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4657
4658                         ilb_group = ilb_group->next;
4659
4660                 } while (ilb_group != sd->groups);
4661         }
4662
4663 out_done:
4664         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4665 }
4666 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4667 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4668 {
4669         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4670 }
4671 #endif
4672
4673 /*
4674  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4675  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4676  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4677  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4678  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4679  * arrives...
4680  *
4681  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4682  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4683  * nohz.cpu_mask..
4684  *
4685  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4686  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4687  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4688  * there is no need for ilb owner.
4689  *
4690  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4691  * next busy scheduler_tick()
4692  */
4693 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4694 {
4695         int cpu = smp_processor_id();
4696
4697         if (stop_tick) {
4698                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4699
4700                 if (!cpu_active(cpu)) {
4701                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4702                                 return 0;
4703
4704                         /*
4705                          * If we are going offline and still the leader,
4706                          * give up!
4707                          */
4708                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4709                                 BUG();
4710
4711                         return 0;
4712                 }
4713
4714                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4715
4716                 /* time for ilb owner also to sleep */
4717                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4718                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4719                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4720                         return 0;
4721                 }
4722
4723                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4724                         /* make me the ilb owner */
4725                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4726                                 return 1;
4727                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4728                         int new_ilb;
4729
4730                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4731                                                 sched_mc_power_savings))
4732                                 return 1;
4733                         /*
4734                          * Check to see if there is a more power-efficient
4735                          * ilb.
4736                          */
4737                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4738                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4739                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4740                                 resched_cpu(new_ilb);
4741                                 return 0;
4742                         }
4743                         return 1;
4744                 }
4745         } else {
4746                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4747                         return 0;
4748
4749                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4750
4751                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4752                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4753                                 BUG();
4754         }
4755         return 0;
4756 }
4757 #endif
4758
4759 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4760
4761 /*
4762  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4763  * and initiates a balancing operation if so.
4764  *
4765  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4766  */
4767 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4768 {
4769         int balance = 1;
4770         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4771         unsigned long interval;
4772         struct sched_domain *sd;
4773         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4774         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4775         int update_next_balance = 0;
4776         int need_serialize;
4777
4778         for_each_domain(cpu, sd) {
4779                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4780                         continue;
4781
4782                 interval = sd->balance_interval;
4783                 if (idle != CPU_IDLE)
4784                         interval *= sd->busy_factor;
4785
4786                 /* scale ms to jiffies */
4787                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4788                 if (unlikely(!interval))
4789                         interval = 1;
4790                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4791                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4792
4793                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4794
4795                 if (need_serialize) {
4796                         if (!spin_trylock(&balancing))
4797                                 goto out;
4798                 }
4799
4800                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4801                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4802                                 /*
4803                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4804                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4805                                  * not idle.
4806                                  */
4807                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4808                         }
4809                         sd->last_balance = jiffies;
4810                 }
4811                 if (need_serialize)
4812                         spin_unlock(&balancing);
4813 out:
4814                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4815                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4816                         update_next_balance = 1;
4817                 }
4818
4819                 /*
4820                  * Stop the load balance at this level. There is another
4821                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4822                  * actively.
4823                  */
4824                 if (!balance)
4825                         break;
4826         }
4827
4828         /*
4829          * next_balance will be updated only when there is a need.
4830          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4831          * updated.
4832          */
4833         if (likely(update_next_balance))
4834                 rq->next_balance = next_balance;
4835 }
4836
4837 /*
4838  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4839  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4840  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4841  */
4842 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4843 {
4844         int this_cpu = smp_processor_id();
4845         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4846         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4847                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4848
4849         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4850
4851 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4852         /*
4853          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4854          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4855          * stopped.
4856          */
4857         if (this_rq->idle_at_tick &&
4858             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4859                 struct rq *rq;
4860                 int balance_cpu;
4861
4862                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4863                         if (balance_cpu == this_cpu)
4864                                 continue;
4865
4866                         /*
4867                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4868                          * work being done for other cpus. Next load
4869                          * balancing owner will pick it up.
4870                          */
4871                         if (need_resched())
4872                                 break;
4873
4874                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4875
4876                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4877                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4878                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4879                 }
4880         }
4881 #endif
4882 }
4883
4884 static inline int on_null_domain(int cpu)
4885 {
4886         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4887 }
4888
4889 /*
4890  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4891  *
4892  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4893  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4894  * if the whole system is idle.
4895  */
4896 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4897 {
4898 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4899         /*
4900          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4901          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4902          * load balancer.
4903          */
4904         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4905                 rq->in_nohz_recently = 0;
4906
4907                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4908                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4909                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4910                 }
4911
4912                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4913                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4914
4915                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4916                                 resched_cpu(ilb);
4917                 }
4918         }
4919
4920         /*
4921          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4922          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4923          */
4924         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4925             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4926                 resched_cpu(cpu);
4927                 return;
4928         }
4929
4930         /*
4931          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4932          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4933          */
4934         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4935             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4936                 return;
4937 #endif
4938         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4939         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4940             likely(!on_null_domain(cpu)))
4941                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4942 }
4943
4944 #else   /* CONFIG_SMP */
4945
4946 /*
4947  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4948  */
4949 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4950 {
4951 }
4952
4953 #endif
4954
4955 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4956
4957 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4958
4959 /*
4960  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4961  * @p in case that task is currently running.
4962  *
4963  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4964  */
4965 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4966 {
4967         u64 ns = 0;
4968
4969         if (task_current(rq, p)) {
4970                 update_rq_clock(rq);
4971                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4972                 if ((s64)ns < 0)
4973                         ns = 0;
4974         }
4975
4976         return ns;
4977 }
4978
4979 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4980 {
4981         unsigned long flags;
4982         struct rq *rq;
4983         u64 ns = 0;
4984
4985         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4986         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4987         task_rq_unlock(rq, &flags);
4988
4989         return ns;
4990 }
4991
4992 /*
4993  * Return accounted runtime for the task.
4994  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4995  * pending runtime that have not been accounted yet.
4996  */
4997 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4998 {
4999         unsigned long flags;
5000         struct rq *rq;
5001         u64 ns = 0;
5002
5003         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5004         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5005         task_rq_unlock(rq, &flags);
5006
5007         return ns;
5008 }
5009
5010 /*
5011  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5012  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5013  * pending runtime that have not been accounted yet.
5014  *
5015  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5016  * so the return value not includes other pending runtime that other
5017  * running tasks might have.
5018  */
5019 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5020 {
5021         struct task_cputime totals;
5022         unsigned long flags;
5023         struct rq *rq;
5024         u64 ns;
5025
5026         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5027         thread_group_cputime(p, &totals);
5028         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5029         task_rq_unlock(rq, &flags);
5030
5031         return ns;
5032 }
5033
5034 /*
5035  * Account user cpu time to a process.
5036  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5037  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5038  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5039  */
5040 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5041                        cputime_t cputime_scaled)
5042 {
5043         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5044         cputime64_t tmp;
5045
5046         /* Add user time to process. */
5047         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5048         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5049         account_group_user_time(p, cputime);
5050
5051         /* Add user time to cpustat. */
5052         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5053         if (TASK_NICE(p) > 0)
5054                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5055         else
5056                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5057
5058         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5059         /* Account for user time used */
5060         acct_update_integrals(p);
5061 }
5062
5063 /*
5064  * Account guest cpu time to a process.
5065  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5066  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5067  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5068  */
5069 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5070                                cputime_t cputime_scaled)
5071 {
5072         cputime64_t tmp;
5073         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5074
5075         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5076
5077         /* Add guest time to process. */
5078         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5079         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5080         account_group_user_time(p, cputime);
5081         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5082
5083         /* Add guest time to cpustat. */
5084         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5085                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5086                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5087         } else {
5088                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5089                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5090         }
5091 }
5092
5093 /*
5094  * Account system cpu time to a process.
5095  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5096  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5097  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5098  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5099  */
5100 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5101                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5102 {
5103         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5104         cputime64_t tmp;
5105
5106         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5107                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5108                 return;
5109         }
5110
5111         /* Add system time to process. */
5112         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5113         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5114         account_group_system_time(p, cputime);
5115
5116         /* Add system time to cpustat. */
5117         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5118         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5119                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5120         else if (softirq_count())
5121                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5122         else
5123                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5124
5125         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5126
5127         /* Account for system time used */
5128         acct_update_integrals(p);
5129 }
5130
5131 /*
5132  * Account for involuntary wait time.
5133  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5134  */
5135 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5136 {
5137         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5138         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5139
5140         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5141 }
5142
5143 /*
5144  * Account for idle time.
5145  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5146  */
5147 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5148 {
5149         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5150         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5151         struct rq *rq = this_rq();
5152
5153         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5154                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5155         else
5156                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5157 }
5158
5159 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5160
5161 /*
5162  * Account a single tick of cpu time.
5163  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5164  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5165  */
5166 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5167 {
5168         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5169         struct rq *rq = this_rq();
5170
5171         if (user_tick)
5172                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5173         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5174                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5175                                     one_jiffy_scaled);
5176         else
5177                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5178 }
5179
5180 /*
5181  * Account multiple ticks of steal time.
5182  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5183  * @ticks: number of stolen ticks
5184  */
5185 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5186 {
5187         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5188 }
5189
5190 /*
5191  * Account multiple ticks of idle time.
5192  * @ticks: number of stolen ticks
5193  */
5194 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5195 {
5196         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5197 }
5198
5199 #endif
5200
5201 /*
5202  * Use precise platform statistics if available:
5203  */
5204 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5205 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5206 {
5207         *ut = p->utime;
5208         *st = p->stime;
5209 }
5210
5211 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5212 {
5213         struct task_cputime cputime;
5214
5215         thread_group_cputime(p, &cputime);
5216
5217         *ut = cputime.utime;
5218         *st = cputime.stime;
5219 }
5220 #else
5221
5222 #ifndef nsecs_to_cputime
5223 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5224 #endif
5225
5226 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5227 {
5228         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5229
5230         /*
5231          * Use CFS's precise accounting:
5232          */
5233         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5234
5235         if (total) {
5236                 u64 temp;
5237
5238                 temp = (u64)(rtime * utime);
5239                 do_div(temp, total);
5240                 utime = (cputime_t)temp;
5241         } else
5242                 utime = rtime;
5243
5244         /*
5245          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5246          */
5247         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5248         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5249
5250         *ut = p->prev_utime;
5251         *st = p->prev_stime;
5252 }
5253
5254 /*
5255  * Must be called with siglock held.
5256  */
5257 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5258 {
5259         struct signal_struct *sig = p->signal;
5260         struct task_cputime cputime;
5261         cputime_t rtime, utime, total;
5262
5263         thread_group_cputime(p, &cputime);
5264
5265         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5266         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5267
5268         if (total) {
5269                 u64 temp;
5270
5271                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5272                 do_div(temp, total);
5273                 utime = (cputime_t)temp;
5274         } else
5275                 utime = rtime;
5276
5277         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5278         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5279                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5280
5281         *ut = sig->prev_utime;
5282         *st = sig->prev_stime;
5283 }
5284 #endif
5285
5286 /*
5287  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5288  * We call it with interrupts disabled.
5289  *
5290  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5291  * timeslices.
5292  */
5293 void scheduler_tick(void)
5294 {
5295         int cpu = smp_processor_id();
5296         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5297         struct task_struct *curr = rq->curr;
5298
5299         sched_clock_tick();
5300
5301         raw_spin_lock(&rq->lock);
5302         update_rq_clock(rq);
5303         update_cpu_load(rq);
5304         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5305         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5306
5307         perf_event_task_tick(curr);
5308
5309 #ifdef CONFIG_SMP
5310         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5311         trigger_load_balance(rq, cpu);
5312 #endif
5313 }
5314
5315 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5316 {
5317         if (in_lock_functions(addr)) {
5318                 addr = CALLER_ADDR2;
5319                 if (in_lock_functions(addr))
5320                         addr = CALLER_ADDR3;
5321         }
5322         return addr;
5323 }
5324
5325 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5326                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5327
5328 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5329 {
5330 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5331         /*
5332          * Underflow?
5333          */
5334         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5335                 return;
5336 #endif
5337         preempt_count() += val;
5338 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5339         /*
5340          * Spinlock count overflowing soon?
5341          */
5342         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5343                                 PREEMPT_MASK - 10);
5344 #endif
5345         if (preempt_count() == val)
5346                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5347 }
5348 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5349
5350 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5351 {
5352 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5353         /*
5354          * Underflow?
5355          */
5356         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5357                 return;
5358         /*
5359          * Is the spinlock portion underflowing?
5360          */
5361         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5362                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5363                 return;
5364 #endif
5365
5366         if (preempt_count() == val)
5367                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5368         preempt_count() -= val;
5369 }
5370 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5371
5372 #endif
5373
5374 /*
5375  * Print scheduling while atomic bug:
5376  */
5377 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5378 {
5379         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5380
5381         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5382                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5383
5384         debug_show_held_locks(prev);
5385         print_modules();
5386         if (irqs_disabled())
5387                 print_irqtrace_events(prev);
5388
5389         if (regs)
5390                 show_regs(regs);
5391         else
5392                 dump_stack();
5393 }
5394
5395 /*
5396  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5397  */
5398 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5399 {
5400         /*
5401          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5402          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5403          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5404          */
5405         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5406                 __schedule_bug(prev);
5407
5408         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5409
5410         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5411 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5412         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5413                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5414                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5415         }
5416 #endif
5417 }
5418
5419 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5420 {
5421         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5422                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5423
5424                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5425                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5426
5427                 /*
5428                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5429                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5430                  * the avg_overlap on preemption.
5431                  *
5432                  * We use the average preemption runtime because that
5433                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5434                  * build up.
5435                  */
5436                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5437         }
5438         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5439 }
5440
5441 /*
5442  * Pick up the highest-prio task:
5443  */
5444 static inline struct task_struct *
5445 pick_next_task(struct rq *rq)
5446 {
5447         const struct sched_class *class;
5448         struct task_struct *p;
5449
5450         /*
5451          * Optimization: we know that if all tasks are in
5452          * the fair class we can call that function directly:
5453          */
5454         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5455                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5456                 if (likely(p))
5457                         return p;
5458         }
5459
5460         class = sched_class_highest;
5461         for ( ; ; ) {
5462                 p = class->pick_next_task(rq);
5463                 if (p)
5464                         return p;
5465                 /*
5466                  * Will never be NULL as the idle class always
5467                  * returns a non-NULL p:
5468                  */
5469                 class = class->next;
5470         }
5471 }
5472
5473 /*
5474  * schedule() is the main scheduler function.
5475  */
5476 asmlinkage void __sched schedule(void)
5477 {
5478         struct task_struct *prev, *next;
5479         unsigned long *switch_count;
5480         struct rq *rq;
5481         int cpu;
5482
5483 need_resched:
5484         preempt_disable();
5485         cpu = smp_processor_id();
5486         rq = cpu_rq(cpu);
5487         rcu_sched_qs(cpu);
5488         prev = rq->curr;
5489         switch_count = &prev->nivcsw;
5490
5491         release_kernel_lock(prev);
5492 need_resched_nonpreemptible:
5493
5494         schedule_debug(prev);
5495
5496         if (sched_feat(HRTICK))
5497                 hrtick_clear(rq);
5498
5499         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5500         update_rq_clock(rq);
5501         clear_tsk_need_resched(prev);
5502
5503         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5504                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5505                         prev->state = TASK_RUNNING;
5506                 else
5507                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5508                 switch_count = &prev->nvcsw;
5509         }
5510
5511         pre_schedule(rq, prev);
5512
5513         if (unlikely(!rq->nr_running))
5514                 idle_balance(cpu, rq);
5515
5516         put_prev_task(rq, prev);
5517         next = pick_next_task(rq);
5518
5519         if (likely(prev != next)) {
5520                 sched_info_switch(prev, next);
5521                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
5522
5523                 rq->nr_switches++;
5524                 rq->curr = next;
5525                 ++*switch_count;
5526
5527                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5528                 /*
5529                  * the context switch might have flipped the stack from under
5530                  * us, hence refresh the local variables.
5531                  */
5532                 cpu = smp_processor_id();
5533                 rq = cpu_rq(cpu);
5534         } else
5535                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5536
5537         post_schedule(rq);
5538
5539         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
5540                 prev = rq->curr;
5541                 switch_count = &prev->nivcsw;
5542                 goto need_resched_nonpreemptible;
5543         }
5544
5545         preempt_enable_no_resched();
5546         if (need_resched())
5547                 goto need_resched;
5548 }
5549 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5550
5551 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5552 /*
5553  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5554  * access and not reliable.
5555  */
5556 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5557 {
5558         unsigned int cpu;
5559         struct rq *rq;
5560
5561         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5562                 return 0;
5563
5564 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5565         /*
5566          * Need to access the cpu field knowing that
5567          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5568          * the mutex owner just released it and exited.
5569          */
5570         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5571                 goto out;
5572 #else
5573         cpu = owner->cpu;
5574 #endif
5575
5576         /*
5577          * Even if the access succeeded (likely case),
5578          * the cpu field may no longer be valid.
5579          */
5580         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5581                 goto out;
5582
5583         /*
5584          * We need to validate that we can do a
5585          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5586          */
5587         if (!cpu_online(cpu))
5588                 goto out;
5589
5590         rq = cpu_rq(cpu);
5591
5592         for (;;) {
5593                 /*
5594                  * Owner changed, break to re-assess state.
5595                  */
5596                 if (lock->owner != owner)
5597                         break;
5598
5599                 /*
5600                  * Is that owner really running on that cpu?
5601                  */
5602                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5603                         return 0;
5604
5605                 cpu_relax();
5606         }
5607 out:
5608         return 1;
5609 }
5610 #endif
5611
5612 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5613 /*
5614  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5615  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5616  * occur there and call schedule directly.
5617  */
5618 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5619 {
5620         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5621
5622         /*
5623          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5624          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5625          */
5626         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5627                 return;
5628
5629         do {
5630                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5631                 schedule();
5632                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5633
5634                 /*
5635                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5636                  * between schedule and now.
5637                  */
5638                 barrier();
5639         } while (need_resched());
5640 }
5641 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5642
5643 /*
5644  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5645  * off of irq context.
5646  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5647  * protect us against recursive calling from irq.
5648  */
5649 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5650 {
5651         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5652
5653         /* Catch callers which need to be fixed */
5654         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5655
5656         do {
5657                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5658                 local_irq_enable();
5659                 schedule();
5660                 local_irq_disable();
5661                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5662
5663                 /*
5664                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5665                  * between schedule and now.
5666                  */
5667                 barrier();
5668         } while (need_resched());
5669 }
5670
5671 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5672
5673 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5674                           void *key)
5675 {
5676         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5677 }
5678 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5679
5680 /*
5681  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5682  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5683  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5684  *
5685  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5686  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5687  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5688  */
5689 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5690                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5691 {
5692         wait_queue_t *curr, *next;
5693
5694         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5695                 unsigned flags = curr->flags;
5696
5697                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5698                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5699                         break;
5700         }
5701 }
5702
5703 /**
5704  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5705  * @q: the waitqueue
5706  * @mode: which threads
5707  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5708  * @key: is directly passed to the wakeup function
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 __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5714                         int nr_exclusive, void *key)
5715 {
5716         unsigned long flags;
5717
5718         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5719         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5720         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5721 }
5722 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5723
5724 /*
5725  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5726  */
5727 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5728 {
5729         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5730 }
5731
5732 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5733 {
5734         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5735 }
5736
5737 /**
5738  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5739  * @q: the waitqueue
5740  * @mode: which threads
5741  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5742  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5743  *
5744  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5745  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5746  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5747  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5748  *
5749  * On UP it can prevent extra preemption.
5750  *
5751  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5752  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5753  */
5754 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5755                         int nr_exclusive, void *key)
5756 {
5757         unsigned long flags;
5758         int wake_flags = WF_SYNC;
5759
5760         if (unlikely(!q))
5761                 return;
5762
5763         if (unlikely(!nr_exclusive))
5764                 wake_flags = 0;
5765
5766         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5767         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5768         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5769 }
5770 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5771
5772 /*
5773  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5774  */
5775 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5776 {
5777         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5778 }
5779 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5780
5781 /**
5782  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5783  * @x:  holds the state of this particular completion
5784  *
5785  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5786  * awakened in the same order in which they were queued.
5787  *
5788  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5789  *
5790  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5791  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5792  */
5793 void complete(struct completion *x)
5794 {
5795         unsigned long flags;
5796
5797         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5798         x->done++;
5799         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5800         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5801 }
5802 EXPORT_SYMBOL(complete);
5803
5804 /**
5805  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5806  * @x:  holds the state of this particular completion
5807  *
5808  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5809  *
5810  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5811  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5812  */
5813 void complete_all(struct completion *x)
5814 {
5815         unsigned long flags;
5816
5817         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5818         x->done += UINT_MAX/2;
5819         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5820         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5821 }
5822 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5823
5824 static inline long __sched
5825 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5826 {
5827         if (!x->done) {
5828                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5829
5830                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5831                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5832                 do {
5833                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5834                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5835                                 break;
5836                         }
5837                         __set_current_state(state);
5838                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5839                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5840                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5841                 } while (!x->done && timeout);
5842                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5843                 if (!x->done)
5844                         return timeout;
5845         }
5846         x->done--;
5847         return timeout ?: 1;
5848 }
5849
5850 static long __sched
5851 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5852 {
5853         might_sleep();
5854
5855         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5856         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5857         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5858         return timeout;
5859 }
5860
5861 /**
5862  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5863  * @x:  holds the state of this particular completion
5864  *
5865  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5866  * interruptible and there is no timeout.
5867  *
5868  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5869  * and interrupt capability. Also see complete().
5870  */
5871 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5872 {
5873         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5874 }
5875 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5876
5877 /**
5878  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5879  * @x:  holds the state of this particular completion
5880  * @timeout:  timeout value in jiffies
5881  *
5882  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5883  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5884  * interruptible.
5885  */
5886 unsigned long __sched
5887 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5888 {
5889         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5890 }
5891 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5892
5893 /**
5894  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5895  * @x:  holds the state of this particular completion
5896  *
5897  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5898  * interruptible.
5899  */
5900 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5901 {
5902         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5903         if (t == -ERESTARTSYS)
5904                 return t;
5905         return 0;
5906 }
5907 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5908
5909 /**
5910  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5911  * @x:  holds the state of this particular completion
5912  * @timeout:  timeout value in jiffies
5913  *
5914  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5915  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5916  */
5917 unsigned long __sched
5918 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5919                                           unsigned long timeout)
5920 {
5921         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5922 }
5923 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5924
5925 /**
5926  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5927  * @x:  holds the state of this particular completion
5928  *
5929  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5930  * interrupted by a kill signal.
5931  */
5932 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5933 {
5934         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5935         if (t == -ERESTARTSYS)
5936                 return t;
5937         return 0;
5938 }
5939 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5940
5941 /**
5942  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5943  *      @x:     completion structure
5944  *
5945  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5946  *               1 if a decrement succeeded.
5947  *
5948  *      If a completion is being used as a counting completion,
5949  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5950  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5951  *      is protecting is not available.
5952  */
5953 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5954 {
5955         unsigned long flags;
5956         int ret = 1;
5957
5958         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5959         if (!x->done)
5960                 ret = 0;
5961         else
5962                 x->done--;
5963         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5964         return ret;
5965 }
5966 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5967
5968 /**
5969  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5970  *      @x:     completion structure
5971  *
5972  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5973  *               1 if there are no waiters.
5974  *
5975  */
5976 bool completion_done(struct completion *x)
5977 {
5978         unsigned long flags;
5979         int ret = 1;
5980
5981         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5982         if (!x->done)
5983                 ret = 0;
5984         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5985         return ret;
5986 }
5987 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5988
5989 static long __sched
5990 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5991 {
5992         unsigned long flags;
5993         wait_queue_t wait;
5994
5995         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5996
5997         __set_current_state(state);
5998
5999         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6000         __add_wait_queue(q, &wait);
6001         spin_unlock(&q->lock);
6002         timeout = schedule_timeout(timeout);
6003         spin_lock_irq(&q->lock);
6004         __remove_wait_queue(q, &wait);
6005         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6006
6007         return timeout;
6008 }
6009
6010 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6011 {
6012         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6013 }
6014 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6015
6016 long __sched
6017 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6018 {
6019         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6020 }
6021 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6022
6023 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6024 {
6025         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6026 }
6027 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6028
6029 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6030 {
6031         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6032 }
6033 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6034
6035 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6036
6037 /*
6038  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6039  * @p: task
6040  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6041  *
6042  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6043  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6044  *
6045  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6046  */
6047 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6048 {
6049         unsigned long flags;
6050         int oldprio, on_rq, running;
6051         struct rq *rq;
6052         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6053
6054         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6055
6056         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6057         update_rq_clock(rq);
6058
6059         oldprio = p->prio;
6060         on_rq = p->se.on_rq;
6061         running = task_current(rq, p);
6062         if (on_rq)
6063                 dequeue_task(rq, p, 0);
6064         if (running)
6065                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6066
6067         if (rt_prio(prio))
6068                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6069         else
6070                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6071
6072         p->prio = prio;
6073
6074         if (running)
6075                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6076         if (on_rq) {
6077                 enqueue_task(rq, p, 0);
6078
6079                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6080         }
6081         task_rq_unlock(rq, &flags);
6082 }
6083
6084 #endif
6085
6086 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6087 {
6088         int old_prio, delta, on_rq;
6089         unsigned long flags;
6090         struct rq *rq;
6091
6092         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6093                 return;
6094         /*
6095          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6096          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6097          */
6098         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6099         update_rq_clock(rq);
6100         /*
6101          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6102          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6103          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6104          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6105          */
6106         if (task_has_rt_policy(p)) {
6107                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6108                 goto out_unlock;
6109         }
6110         on_rq = p->se.on_rq;
6111         if (on_rq)
6112                 dequeue_task(rq, p, 0);
6113
6114         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6115         set_load_weight(p);
6116         old_prio = p->prio;
6117         p->prio = effective_prio(p);
6118         delta = p->prio - old_prio;
6119
6120         if (on_rq) {
6121                 enqueue_task(rq, p, 0);
6122                 /*
6123                  * If the task increased its priority or is running and
6124                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6125                  */
6126                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6127                         resched_task(rq->curr);
6128         }
6129 out_unlock:
6130         task_rq_unlock(rq, &flags);
6131 }
6132 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6133
6134 /*
6135  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6136  * @p: task
6137  * @nice: nice value
6138  */
6139 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6140 {
6141         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6142         int nice_rlim = 20 - nice;
6143
6144         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6145                 capable(CAP_SYS_NICE));
6146 }
6147
6148 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6149
6150 /*
6151  * sys_nice - change the priority of the current process.
6152  * @increment: priority increment
6153  *
6154  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6155  * does similar things.
6156  */
6157 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6158 {
6159         long nice, retval;
6160
6161         /*
6162          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6163          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6164          * and we have a single winner.
6165          */
6166         if (increment < -40)
6167                 increment = -40;
6168         if (increment > 40)
6169                 increment = 40;
6170
6171         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6172         if (nice < -20)
6173                 nice = -20;
6174         if (nice > 19)
6175                 nice = 19;
6176
6177         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6178                 return -EPERM;
6179
6180         retval = security_task_setnice(current, nice);
6181         if (retval)
6182                 return retval;
6183
6184         set_user_nice(current, nice);
6185         return 0;
6186 }
6187
6188 #endif
6189
6190 /**
6191  * task_prio - return the priority value of a given task.
6192  * @p: the task in question.
6193  *
6194  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6195  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6196  * around 0, value goes from -16 to +15.
6197  */
6198 int task_prio(const struct task_struct *p)
6199 {
6200         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6201 }
6202
6203 /**
6204  * task_nice - return the nice value of a given task.
6205  * @p: the task in question.
6206  */
6207 int task_nice(const struct task_struct *p)
6208 {
6209         return TASK_NICE(p);
6210 }
6211 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6212
6213 /**
6214  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6215  * @cpu: the processor in question.
6216  */
6217 int idle_cpu(int cpu)
6218 {
6219         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6220 }
6221
6222 /**
6223  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6224  * @cpu: the processor in question.
6225  */
6226 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6227 {
6228         return cpu_rq(cpu)->idle;
6229 }
6230
6231 /**
6232  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6233  * @pid: the pid in question.
6234  */
6235 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6236 {
6237         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6238 }
6239
6240 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6241 static void
6242 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6243 {
6244         BUG_ON(p->se.on_rq);
6245
6246         p->policy = policy;
6247         p->rt_priority = prio;
6248         p->normal_prio = normal_prio(p);
6249         /* we are holding p->pi_lock already */
6250         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6251         if (rt_prio(p->prio))
6252                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6253         else
6254                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6255         set_load_weight(p);
6256 }
6257
6258 /*
6259  * check the target process has a UID that matches the current process's
6260  */
6261 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6262 {
6263         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6264         bool match;
6265
6266         rcu_read_lock();
6267         pcred = __task_cred(p);
6268         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6269                  cred->euid == pcred->uid);
6270         rcu_read_unlock();
6271         return match;
6272 }
6273
6274 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6275                                 struct sched_param *param, bool user)
6276 {
6277         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6278         unsigned long flags;
6279         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6280         struct rq *rq;
6281         int reset_on_fork;
6282
6283         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6284         BUG_ON(in_interrupt());
6285 recheck:
6286         /* double check policy once rq lock held */
6287         if (policy < 0) {
6288                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6289                 policy = oldpolicy = p->policy;
6290         } else {
6291                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6292                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6293
6294                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6295                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6296                                 policy != SCHED_IDLE)
6297                         return -EINVAL;
6298         }
6299
6300         /*
6301          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6302          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6303          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6304          */
6305         if (param->sched_priority < 0 ||
6306             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6307             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6308                 return -EINVAL;
6309         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6310                 return -EINVAL;
6311
6312         /*
6313          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6314          */
6315         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6316                 if (rt_policy(policy)) {
6317                         unsigned long rlim_rtprio;
6318
6319                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6320                                 return -ESRCH;
6321                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6322                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6323
6324                         /* can't set/change the rt policy */
6325                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6326                                 return -EPERM;
6327
6328                         /* can't increase priority */
6329                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6330                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6331                                 return -EPERM;
6332                 }
6333                 /*
6334                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6335                  * move out of SCHED_IDLE either:
6336                  */
6337                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6338                         return -EPERM;
6339
6340                 /* can't change other user's priorities */
6341                 if (!check_same_owner(p))
6342                         return -EPERM;
6343
6344                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6345                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6346                         return -EPERM;
6347         }
6348
6349         if (user) {
6350 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6351                 /*
6352                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6353                  * assigned.
6354                  */
6355                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6356                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6357                         return -EPERM;
6358 #endif
6359
6360                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6361                 if (retval)
6362                         return retval;
6363         }
6364
6365         /*
6366          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6367          * changing the priority of the task:
6368          */
6369         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6370         /*
6371          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6372          * runqueue lock must be held.
6373          */
6374         rq = __task_rq_lock(p);
6375         /* recheck policy now with rq lock held */
6376         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6377                 policy = oldpolicy = -1;
6378                 __task_rq_unlock(rq);
6379                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6380                 goto recheck;
6381         }
6382         update_rq_clock(rq);
6383         on_rq = p->se.on_rq;
6384         running = task_current(rq, p);
6385         if (on_rq)
6386                 deactivate_task(rq, p, 0);
6387         if (running)
6388                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6389
6390         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6391
6392         oldprio = p->prio;
6393         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6394
6395         if (running)
6396                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6397         if (on_rq) {
6398                 activate_task(rq, p, 0);
6399
6400                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6401         }
6402         __task_rq_unlock(rq);
6403         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6404
6405         rt_mutex_adjust_pi(p);
6406
6407         return 0;
6408 }
6409
6410 /**
6411  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6412  * @p: the task in question.
6413  * @policy: new policy.
6414  * @param: structure containing the new RT priority.
6415  *
6416  * NOTE that the task may be already dead.
6417  */
6418 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6419                        struct sched_param *param)
6420 {
6421         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6422 }
6423 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6424
6425 /**
6426  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6427  * @p: the task in question.
6428  * @policy: new policy.
6429  * @param: structure containing the new RT priority.
6430  *
6431  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6432  * current context has permission.  For example, this is needed in
6433  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6434  * but our caller might not have that capability.
6435  */
6436 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6437                                struct sched_param *param)
6438 {
6439         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6440 }
6441
6442 static int
6443 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6444 {
6445         struct sched_param lparam;
6446         struct task_struct *p;
6447         int retval;
6448
6449         if (!param || pid < 0)
6450                 return -EINVAL;
6451         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6452                 return -EFAULT;
6453
6454         rcu_read_lock();
6455         retval = -ESRCH;
6456         p = find_process_by_pid(pid);
6457         if (p != NULL)
6458                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6459         rcu_read_unlock();
6460
6461         return retval;
6462 }
6463
6464 /**
6465  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6466  * @pid: the pid in question.
6467  * @policy: new policy.
6468  * @param: structure containing the new RT priority.
6469  */
6470 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6471                 struct sched_param __user *, param)
6472 {
6473         /* negative values for policy are not valid */
6474         if (policy < 0)
6475                 return -EINVAL;
6476
6477         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6478 }
6479
6480 /**
6481  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6482  * @pid: the pid in question.
6483  * @param: structure containing the new RT priority.
6484  */
6485 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6486 {
6487         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6488 }
6489
6490 /**
6491  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6492  * @pid: the pid in question.
6493  */
6494 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6495 {
6496         struct task_struct *p;
6497         int retval;
6498
6499         if (pid < 0)
6500                 return -EINVAL;
6501
6502         retval = -ESRCH;
6503         rcu_read_lock();
6504         p = find_process_by_pid(pid);
6505         if (p) {
6506                 retval = security_task_getscheduler(p);
6507                 if (!retval)
6508                         retval = p->policy
6509                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6510         }
6511         rcu_read_unlock();
6512         return retval;
6513 }
6514
6515 /**
6516  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6517  * @pid: the pid in question.
6518  * @param: structure containing the RT priority.
6519  */
6520 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6521 {
6522         struct sched_param lp;
6523         struct task_struct *p;
6524         int retval;
6525
6526         if (!param || pid < 0)
6527                 return -EINVAL;
6528
6529         rcu_read_lock();
6530         p = find_process_by_pid(pid);
6531         retval = -ESRCH;
6532         if (!p)
6533                 goto out_unlock;
6534
6535         retval = security_task_getscheduler(p);
6536         if (retval)
6537                 goto out_unlock;
6538
6539         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6540         rcu_read_unlock();
6541
6542         /*
6543          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6544          */
6545         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6546
6547         return retval;
6548
6549 out_unlock:
6550         rcu_read_unlock();
6551         return retval;
6552 }
6553
6554 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6555 {
6556         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6557         struct task_struct *p;
6558         int retval;
6559
6560         get_online_cpus();
6561         rcu_read_lock();
6562
6563         p = find_process_by_pid(pid);
6564         if (!p) {
6565                 rcu_read_unlock();
6566                 put_online_cpus();
6567                 return -ESRCH;
6568         }
6569
6570         /* Prevent p going away */
6571         get_task_struct(p);
6572         rcu_read_unlock();
6573
6574         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6575                 retval = -ENOMEM;
6576                 goto out_put_task;
6577         }
6578         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6579                 retval = -ENOMEM;
6580                 goto out_free_cpus_allowed;
6581         }
6582         retval = -EPERM;
6583         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6584                 goto out_unlock;
6585
6586         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6587         if (retval)
6588                 goto out_unlock;
6589
6590         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6591         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6592  again:
6593         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6594
6595         if (!retval) {
6596                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6597                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6598                         /*
6599                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6600                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6601                          * cpuset's cpus_allowed
6602                          */
6603                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6604                         goto again;
6605                 }
6606         }
6607 out_unlock:
6608         free_cpumask_var(new_mask);
6609 out_free_cpus_allowed:
6610         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6611 out_put_task:
6612         put_task_struct(p);
6613         put_online_cpus();
6614         return retval;
6615 }
6616
6617 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6618                              struct cpumask *new_mask)
6619 {
6620         if (len < cpumask_size())
6621                 cpumask_clear(new_mask);
6622         else if (len > cpumask_size())
6623                 len = cpumask_size();
6624
6625         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6626 }
6627
6628 /**
6629  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6630  * @pid: pid of the process
6631  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6632  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6633  */
6634 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6635                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6636 {
6637         cpumask_var_t new_mask;
6638         int retval;
6639
6640         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6641                 return -ENOMEM;
6642
6643         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6644         if (retval == 0)
6645                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6646         free_cpumask_var(new_mask);
6647         return retval;
6648 }
6649
6650 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6651 {
6652         struct task_struct *p;
6653         unsigned long flags;
6654         struct rq *rq;
6655         int retval;
6656
6657         get_online_cpus();
6658         rcu_read_lock();
6659
6660         retval = -ESRCH;
6661         p = find_process_by_pid(pid);
6662         if (!p)
6663                 goto out_unlock;
6664
6665         retval = security_task_getscheduler(p);
6666         if (retval)
6667                 goto out_unlock;
6668
6669         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6670         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6671         task_rq_unlock(rq, &flags);
6672
6673 out_unlock:
6674         rcu_read_unlock();
6675         put_online_cpus();
6676
6677         return retval;
6678 }
6679
6680 /**
6681  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6682  * @pid: pid of the process
6683  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6684  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6685  */
6686 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6687                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6688 {
6689         int ret;
6690         cpumask_var_t mask;
6691
6692         if (len < cpumask_size())
6693                 return -EINVAL;
6694
6695         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6696                 return -ENOMEM;
6697
6698         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6699         if (ret == 0) {
6700                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6701                         ret = -EFAULT;
6702                 else
6703                         ret = cpumask_size();
6704         }
6705         free_cpumask_var(mask);
6706
6707         return ret;
6708 }
6709
6710 /**
6711  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6712  *
6713  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6714  * other threads running on this CPU then this function will return.
6715  */
6716 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6717 {
6718         struct rq *rq = this_rq_lock();
6719
6720         schedstat_inc(rq, yld_count);
6721         current->sched_class->yield_task(rq);
6722
6723         /*
6724          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6725          * no need to preempt or enable interrupts:
6726          */
6727         __release(rq->lock);
6728         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6729         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
6730         preempt_enable_no_resched();
6731
6732         schedule();
6733
6734         return 0;
6735 }
6736
6737 static inline int should_resched(void)
6738 {
6739         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6740 }
6741
6742 static void __cond_resched(void)
6743 {
6744         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6745         schedule();
6746         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6747 }
6748
6749 int __sched _cond_resched(void)
6750 {
6751         if (should_resched()) {
6752                 __cond_resched();
6753                 return 1;
6754         }
6755         return 0;
6756 }
6757 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6758
6759 /*
6760  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6761  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6762  *
6763  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6764  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6765  * spin_unlock(), once by hand).
6766  */
6767 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6768 {
6769         int resched = should_resched();
6770         int ret = 0;
6771
6772         lockdep_assert_held(lock);
6773
6774         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6775                 spin_unlock(lock);
6776                 if (resched)
6777                         __cond_resched();
6778                 else
6779                         cpu_relax();
6780                 ret = 1;
6781                 spin_lock(lock);
6782         }
6783         return ret;
6784 }
6785 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6786
6787 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6788 {
6789         BUG_ON(!in_softirq());
6790
6791         if (should_resched()) {
6792                 local_bh_enable();
6793                 __cond_resched();
6794                 local_bh_disable();
6795                 return 1;
6796         }
6797         return 0;
6798 }
6799 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6800
6801 /**
6802  * yield - yield the current processor to other threads.
6803  *
6804  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6805  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6806  */
6807 void __sched yield(void)
6808 {
6809         set_current_state(TASK_RUNNING);
6810         sys_sched_yield();
6811 }
6812 EXPORT_SYMBOL(yield);
6813
6814 /*
6815  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6816  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6817  */
6818 void __sched io_schedule(void)
6819 {
6820         struct rq *rq = raw_rq();
6821
6822         delayacct_blkio_start();
6823         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6824         current->in_iowait = 1;
6825         schedule();
6826         current->in_iowait = 0;
6827         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6828         delayacct_blkio_end();
6829 }
6830 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6831
6832 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6833 {
6834         struct rq *rq = raw_rq();
6835         long ret;
6836
6837         delayacct_blkio_start();
6838         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6839         current->in_iowait = 1;
6840         ret = schedule_timeout(timeout);
6841         current->in_iowait = 0;
6842         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6843         delayacct_blkio_end();
6844         return ret;
6845 }
6846
6847 /**
6848  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6849  * @policy: scheduling class.
6850  *
6851  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6852  * by a given scheduling class.
6853  */
6854 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6855 {
6856         int ret = -EINVAL;
6857
6858         switch (policy) {
6859         case SCHED_FIFO:
6860         case SCHED_RR:
6861                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6862                 break;
6863         case SCHED_NORMAL:
6864         case SCHED_BATCH:
6865         case SCHED_IDLE:
6866                 ret = 0;
6867                 break;
6868         }
6869         return ret;
6870 }
6871
6872 /**
6873  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6874  * @policy: scheduling class.
6875  *
6876  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6877  * by a given scheduling class.
6878  */
6879 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6880 {
6881         int ret = -EINVAL;
6882
6883         switch (policy) {
6884         case SCHED_FIFO:
6885         case SCHED_RR:
6886                 ret = 1;
6887                 break;
6888         case SCHED_NORMAL:
6889         case SCHED_BATCH:
6890         case SCHED_IDLE:
6891                 ret = 0;
6892         }
6893         return ret;
6894 }
6895
6896 /**
6897  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6898  * @pid: pid of the process.
6899  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6900  *
6901  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6902  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6903  */
6904 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6905                 struct timespec __user *, interval)
6906 {
6907         struct task_struct *p;
6908         unsigned int time_slice;
6909         unsigned long flags;
6910         struct rq *rq;
6911         int retval;
6912         struct timespec t;
6913
6914         if (pid < 0)
6915  &