sched: Scale down cpu_power due to RT tasks
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_counter.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/reciprocal_div.h>
68 #include <linux/unistd.h>
69 #include <linux/pagemap.h>
70 #include <linux/hrtimer.h>
71 #include <linux/tick.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 #ifdef CONFIG_SMP
124
125 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
126
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211 }
212
213 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
214 {
215         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
216 }
217
218 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
219 {
220         ktime_t now;
221
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         for (;;) {
230                 unsigned long delta;
231                 ktime_t soft, hard;
232
233                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
234                         break;
235
236                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
237                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
238
239                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
240                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
241                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
242                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
243                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
244         }
245         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
246 }
247
248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
249 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
250 {
251         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
252 }
253 #endif
254
255 /*
256  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
257  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
258  */
259 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
260
261 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
262
263 #include <linux/cgroup.h>
264
265 struct cfs_rq;
266
267 static LIST_HEAD(task_groups);
268
269 /* task group related information */
270 struct task_group {
271 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
272         struct cgroup_subsys_state css;
273 #endif
274
275 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
276         uid_t uid;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280         /* schedulable entities of this group on each cpu */
281         struct sched_entity **se;
282         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
283         struct cfs_rq **cfs_rq;
284         unsigned long shares;
285 #endif
286
287 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
288         struct sched_rt_entity **rt_se;
289         struct rt_rq **rt_rq;
290
291         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
292 #endif
293
294         struct rcu_head rcu;
295         struct list_head list;
296
297         struct task_group *parent;
298         struct list_head siblings;
299         struct list_head children;
300 };
301
302 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
303
304 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
305 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
306 {
307         user->tg->uid = user->uid;
308 }
309
310 /*
311  * Root task group.
312  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
313  *      be a child to this group.
314  */
315 struct task_group root_task_group;
316
317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
318 /* Default task group's sched entity on each cpu */
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
320 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
321 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
323
324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
325 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
326 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
327 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
328 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
329 #define root_task_group init_task_group
330 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
331
332 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
333  * a task group's cpu shares.
334  */
335 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
336
337 #ifdef CONFIG_SMP
338 static int root_task_group_empty(void)
339 {
340         return list_empty(&root_task_group.children);
341 }
342 #endif
343
344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
345 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
346 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
347 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
348 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
349 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
350
351 /*
352  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
353  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
354  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
355  * too large, so as the shares value of a task group.
356  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
357  *  limitation from this.)
358  */
359 #define MIN_SHARES      2
360 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
361
362 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
363 #endif
364
365 /* Default task group.
366  *      Every task in system belong to this group at bootup.
367  */
368 struct task_group init_task_group;
369
370 /* return group to which a task belongs */
371 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
372 {
373         struct task_group *tg;
374
375 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
376         rcu_read_lock();
377         tg = __task_cred(p)->user->tg;
378         rcu_read_unlock();
379 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
380         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
381                                 struct task_group, css);
382 #else
383         tg = &init_task_group;
384 #endif
385         return tg;
386 }
387
388 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
389 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
390 {
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
393         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
394 #endif
395
396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
398         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
399 #endif
400 }
401
402 #else
403
404 #ifdef CONFIG_SMP
405 static int root_task_group_empty(void)
406 {
407         return 1;
408 }
409 #endif
410
411 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
412 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
413 {
414         return NULL;
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
418
419 /* CFS-related fields in a runqueue */
420 struct cfs_rq {
421         struct load_weight load;
422         unsigned long nr_running;
423
424         u64 exec_clock;
425         u64 min_vruntime;
426
427         struct rb_root tasks_timeline;
428         struct rb_node *rb_leftmost;
429
430         struct list_head tasks;
431         struct list_head *balance_iterator;
432
433         /*
434          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
435          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
436          */
437         struct sched_entity *curr, *next, *last;
438
439         unsigned int nr_spread_over;
440
441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
442         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
443
444         /*
445          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
446          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
447          * (like users, containers etc.)
448          *
449          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
450          * list is used during load balance.
451          */
452         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
453         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
454
455 #ifdef CONFIG_SMP
456         /*
457          * the part of load.weight contributed by tasks
458          */
459         unsigned long task_weight;
460
461         /*
462          *   h_load = weight * f(tg)
463          *
464          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
465          * this group.
466          */
467         unsigned long h_load;
468
469         /*
470          * this cpu's part of tg->shares
471          */
472         unsigned long shares;
473
474         /*
475          * load.weight at the time we set shares
476          */
477         unsigned long rq_weight;
478 #endif
479 #endif
480 };
481
482 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
483 struct rt_rq {
484         struct rt_prio_array active;
485         unsigned long rt_nr_running;
486 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
487         struct {
488                 int curr; /* highest queued rt task prio */
489 #ifdef CONFIG_SMP
490                 int next; /* next highest */
491 #endif
492         } highest_prio;
493 #endif
494 #ifdef CONFIG_SMP
495         unsigned long rt_nr_migratory;
496         unsigned long rt_nr_total;
497         int overloaded;
498         struct plist_head pushable_tasks;
499 #endif
500         int rt_throttled;
501         u64 rt_time;
502         u64 rt_runtime;
503         /* Nests inside the rq lock: */
504         spinlock_t rt_runtime_lock;
505
506 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
507         unsigned long rt_nr_boosted;
508
509         struct rq *rq;
510         struct list_head leaf_rt_rq_list;
511         struct task_group *tg;
512         struct sched_rt_entity *rt_se;
513 #endif
514 };
515
516 #ifdef CONFIG_SMP
517
518 /*
519  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
520  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
521  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
522  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
523  * object.
524  *
525  */
526 struct root_domain {
527         atomic_t refcount;
528         cpumask_var_t span;
529         cpumask_var_t online;
530
531         /*
532          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
533          * one runnable RT task.
534          */
535         cpumask_var_t rto_mask;
536         atomic_t rto_count;
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         struct cpupri cpupri;
539 #endif
540 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
541         /*
542          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
543          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
544          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
545          */
546         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
547 #endif
548 };
549
550 /*
551  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
552  * members (mimicking the global state we have today).
553  */
554 static struct root_domain def_root_domain;
555
556 #endif
557
558 /*
559  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
560  *
561  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
562  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
563  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
564  */
565 struct rq {
566         /* runqueue lock: */
567         spinlock_t lock;
568
569         /*
570          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
571          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
572          */
573         unsigned long nr_running;
574         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
575         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
576 #ifdef CONFIG_NO_HZ
577         unsigned long last_tick_seen;
578         unsigned char in_nohz_recently;
579 #endif
580         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
581         struct load_weight load;
582         unsigned long nr_load_updates;
583         u64 nr_switches;
584         u64 nr_migrations_in;
585
586         struct cfs_rq cfs;
587         struct rt_rq rt;
588
589 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
590         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
591         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
592 #endif
593 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
594         struct list_head leaf_rt_rq_list;
595 #endif
596
597         /*
598          * This is part of a global counter where only the total sum
599          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
600          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
601          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
602          */
603         unsigned long nr_uninterruptible;
604
605         struct task_struct *curr, *idle;
606         unsigned long next_balance;
607         struct mm_struct *prev_mm;
608
609         u64 clock;
610
611         atomic_t nr_iowait;
612
613 #ifdef CONFIG_SMP
614         struct root_domain *rd;
615         struct sched_domain *sd;
616
617         unsigned char idle_at_tick;
618         /* For active balancing */
619         int post_schedule;
620         int active_balance;
621         int push_cpu;
622         /* cpu of this runqueue: */
623         int cpu;
624         int online;
625
626         unsigned long avg_load_per_task;
627
628         struct task_struct *migration_thread;
629         struct list_head migration_queue;
630
631         u64 rt_avg;
632         u64 age_stamp;
633 #endif
634
635         /* calc_load related fields */
636         unsigned long calc_load_update;
637         long calc_load_active;
638
639 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
640 #ifdef CONFIG_SMP
641         int hrtick_csd_pending;
642         struct call_single_data hrtick_csd;
643 #endif
644         struct hrtimer hrtick_timer;
645 #endif
646
647 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
648         /* latency stats */
649         struct sched_info rq_sched_info;
650         unsigned long long rq_cpu_time;
651         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
652
653         /* sys_sched_yield() stats */
654         unsigned int yld_count;
655
656         /* schedule() stats */
657         unsigned int sched_switch;
658         unsigned int sched_count;
659         unsigned int sched_goidle;
660
661         /* try_to_wake_up() stats */
662         unsigned int ttwu_count;
663         unsigned int ttwu_local;
664
665         /* BKL stats */
666         unsigned int bkl_count;
667 #endif
668 };
669
670 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
671
672 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
673 {
674         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
675 }
676
677 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
678 {
679 #ifdef CONFIG_SMP
680         return rq->cpu;
681 #else
682         return 0;
683 #endif
684 }
685
686 /*
687  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
688  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
689  *
690  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
691  * preempt-disabled sections.
692  */
693 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
694         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
695
696 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
697 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
698 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
699 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
700 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
701
702 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
703 {
704         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
705 }
706
707 /*
708  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
709  */
710 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
711 # define const_debug __read_mostly
712 #else
713 # define const_debug static const
714 #endif
715
716 /**
717  * runqueue_is_locked
718  *
719  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
720  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
721  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
722  */
723 int runqueue_is_locked(void)
724 {
725         int cpu = get_cpu();
726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
727         int ret;
728
729         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
730         put_cpu();
731         return ret;
732 }
733
734 /*
735  * Debugging: various feature bits
736  */
737
738 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
739         __SCHED_FEAT_##name ,
740
741 enum {
742 #include "sched_features.h"
743 };
744
745 #undef SCHED_FEAT
746
747 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
748         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
749
750 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
751 #include "sched_features.h"
752         0;
753
754 #undef SCHED_FEAT
755
756 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
757 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
758         #name ,
759
760 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
761 #include "sched_features.h"
762         NULL
763 };
764
765 #undef SCHED_FEAT
766
767 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
768 {
769         int i;
770
771         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
772                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
773                         seq_puts(m, "NO_");
774                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
775         }
776         seq_puts(m, "\n");
777
778         return 0;
779 }
780
781 static ssize_t
782 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
783                 size_t cnt, loff_t *ppos)
784 {
785         char buf[64];
786         char *cmp = buf;
787         int neg = 0;
788         int i;
789
790         if (cnt > 63)
791                 cnt = 63;
792
793         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
794                 return -EFAULT;
795
796         buf[cnt] = 0;
797
798         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
799                 neg = 1;
800                 cmp += 3;
801         }
802
803         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
804                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
805
806                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
807                         if (neg)
808                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
809                         else
810                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
811                         break;
812                 }
813         }
814
815         if (!sched_feat_names[i])
816                 return -EINVAL;
817
818         filp->f_pos += cnt;
819
820         return cnt;
821 }
822
823 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
824 {
825         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
826 }
827
828 static struct file_operations sched_feat_fops = {
829         .open           = sched_feat_open,
830         .write          = sched_feat_write,
831         .read           = seq_read,
832         .llseek         = seq_lseek,
833         .release        = single_release,
834 };
835
836 static __init int sched_init_debug(void)
837 {
838         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
839                         &sched_feat_fops);
840
841         return 0;
842 }
843 late_initcall(sched_init_debug);
844
845 #endif
846
847 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
848
849 /*
850  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
851  * Limited because this is done with IRQs disabled.
852  */
853 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
854
855 /*
856  * ratelimit for updating the group shares.
857  * default: 0.25ms
858  */
859 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
860
861 /*
862  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
863  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
864  * default: 4
865  */
866 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
867
868 /*
869  * period over which we average the RT time consumption, measured
870  * in ms.
871  *
872  * default: 1s
873  */
874 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
875
876 /*
877  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
878  * default: 1s
879  */
880 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
881
882 static __read_mostly int scheduler_running;
883
884 /*
885  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
886  * default: 0.95s
887  */
888 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
889
890 static inline u64 global_rt_period(void)
891 {
892         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
893 }
894
895 static inline u64 global_rt_runtime(void)
896 {
897         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
898                 return RUNTIME_INF;
899
900         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
901 }
902
903 #ifndef prepare_arch_switch
904 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
905 #endif
906 #ifndef finish_arch_switch
907 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
908 #endif
909
910 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
911 {
912         return rq->curr == p;
913 }
914
915 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
916 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
917 {
918         return task_current(rq, p);
919 }
920
921 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
922 {
923 }
924
925 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
926 {
927 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
928         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
929         rq->lock.owner = current;
930 #endif
931         /*
932          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
933          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
934          * prev into current:
935          */
936         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
937
938         spin_unlock_irq(&rq->lock);
939 }
940
941 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
943 {
944 #ifdef CONFIG_SMP
945         return p->oncpu;
946 #else
947         return task_current(rq, p);
948 #endif
949 }
950
951 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
952 {
953 #ifdef CONFIG_SMP
954         /*
955          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
956          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
957          * here.
958          */
959         next->oncpu = 1;
960 #endif
961 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
962         spin_unlock_irq(&rq->lock);
963 #else
964         spin_unlock(&rq->lock);
965 #endif
966 }
967
968 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
969 {
970 #ifdef CONFIG_SMP
971         /*
972          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
973          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
974          * finished.
975          */
976         smp_wmb();
977         prev->oncpu = 0;
978 #endif
979 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
980         local_irq_enable();
981 #endif
982 }
983 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
984
985 /*
986  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
987  * Must be called interrupts disabled.
988  */
989 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
990         __acquires(rq->lock)
991 {
992         for (;;) {
993                 struct rq *rq = task_rq(p);
994                 spin_lock(&rq->lock);
995                 if (likely(rq == task_rq(p)))
996                         return rq;
997                 spin_unlock(&rq->lock);
998         }
999 }
1000
1001 /*
1002  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1003  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1004  * explicitly disabling preemption.
1005  */
1006 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1007         __acquires(rq->lock)
1008 {
1009         struct rq *rq;
1010
1011         for (;;) {
1012                 local_irq_save(*flags);
1013                 rq = task_rq(p);
1014                 spin_lock(&rq->lock);
1015                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1016                         return rq;
1017                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1018         }
1019 }
1020
1021 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1022 {
1023         struct rq *rq = task_rq(p);
1024
1025         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1026         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1027 }
1028
1029 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1030         __releases(rq->lock)
1031 {
1032         spin_unlock(&rq->lock);
1033 }
1034
1035 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1036         __releases(rq->lock)
1037 {
1038         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1043  */
1044 static struct rq *this_rq_lock(void)
1045         __acquires(rq->lock)
1046 {
1047         struct rq *rq;
1048
1049         local_irq_disable();
1050         rq = this_rq();
1051         spin_lock(&rq->lock);
1052
1053         return rq;
1054 }
1055
1056 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1057 /*
1058  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1059  *
1060  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1061  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1062  * reschedule event.
1063  *
1064  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1065  * rq->lock.
1066  */
1067
1068 /*
1069  * Use hrtick when:
1070  *  - enabled by features
1071  *  - hrtimer is actually high res
1072  */
1073 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1074 {
1075         if (!sched_feat(HRTICK))
1076                 return 0;
1077         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1078                 return 0;
1079         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1080 }
1081
1082 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1083 {
1084         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1085                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1086 }
1087
1088 /*
1089  * High-resolution timer tick.
1090  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1091  */
1092 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1093 {
1094         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1095
1096         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1097
1098         spin_lock(&rq->lock);
1099         update_rq_clock(rq);
1100         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1101         spin_unlock(&rq->lock);
1102
1103         return HRTIMER_NORESTART;
1104 }
1105
1106 #ifdef CONFIG_SMP
1107 /*
1108  * called from hardirq (IPI) context
1109  */
1110 static void __hrtick_start(void *arg)
1111 {
1112         struct rq *rq = arg;
1113
1114         spin_lock(&rq->lock);
1115         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1116         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1117         spin_unlock(&rq->lock);
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Called to set the hrtick timer state.
1122  *
1123  * called with rq->lock held and irqs disabled
1124  */
1125 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1126 {
1127         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1128         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1129
1130         hrtimer_set_expires(timer, time);
1131
1132         if (rq == this_rq()) {
1133                 hrtimer_restart(timer);
1134         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1135                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1136                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1137         }
1138 }
1139
1140 static int
1141 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1142 {
1143         int cpu = (int)(long)hcpu;
1144
1145         switch (action) {
1146         case CPU_UP_CANCELED:
1147         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1148         case CPU_DOWN_PREPARE:
1149         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1150         case CPU_DEAD:
1151         case CPU_DEAD_FROZEN:
1152                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1153                 return NOTIFY_OK;
1154         }
1155
1156         return NOTIFY_DONE;
1157 }
1158
1159 static __init void init_hrtick(void)
1160 {
1161         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1162 }
1163 #else
1164 /*
1165  * Called to set the hrtick timer state.
1166  *
1167  * called with rq->lock held and irqs disabled
1168  */
1169 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1170 {
1171         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1172                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1173 }
1174
1175 static inline void init_hrtick(void)
1176 {
1177 }
1178 #endif /* CONFIG_SMP */
1179
1180 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1181 {
1182 #ifdef CONFIG_SMP
1183         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1184
1185         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1186         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1187         rq->hrtick_csd.info = rq;
1188 #endif
1189
1190         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1191         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1192 }
1193 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1194 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1195 {
1196 }
1197
1198 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1199 {
1200 }
1201
1202 static inline void init_hrtick(void)
1203 {
1204 }
1205 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1206
1207 /*
1208  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1209  *
1210  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1211  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1212  * the target CPU.
1213  */
1214 #ifdef CONFIG_SMP
1215
1216 #ifndef tsk_is_polling
1217 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1218 #endif
1219
1220 static void resched_task(struct task_struct *p)
1221 {
1222         int cpu;
1223
1224         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1225
1226         if (test_tsk_need_resched(p))
1227                 return;
1228
1229         set_tsk_need_resched(p);
1230
1231         cpu = task_cpu(p);
1232         if (cpu == smp_processor_id())
1233                 return;
1234
1235         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1236         smp_mb();
1237         if (!tsk_is_polling(p))
1238                 smp_send_reschedule(cpu);
1239 }
1240
1241 static void resched_cpu(int cpu)
1242 {
1243         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1244         unsigned long flags;
1245
1246         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1247                 return;
1248         resched_task(cpu_curr(cpu));
1249         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1250 }
1251
1252 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1253 /*
1254  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1255  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1256  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1257  * idle system the next event might even be infinite time into the
1258  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1259  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1260  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1261  * wheel for the next timer event.
1262  */
1263 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1264 {
1265         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1266
1267         if (cpu == smp_processor_id())
1268                 return;
1269
1270         /*
1271          * This is safe, as this function is called with the timer
1272          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1273          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1274          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1275          * timer into account automatically.
1276          */
1277         if (rq->curr != rq->idle)
1278                 return;
1279
1280         /*
1281          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1282          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1283          * idle task through an additional NOOP schedule()
1284          */
1285         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1286
1287         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1288         smp_mb();
1289         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1290                 smp_send_reschedule(cpu);
1291 }
1292 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1293
1294 static u64 sched_avg_period(void)
1295 {
1296         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1297 }
1298
1299 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1300 {
1301         s64 period = sched_avg_period();
1302
1303         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1304                 rq->age_stamp += period;
1305                 rq->rt_avg /= 2;
1306         }
1307 }
1308
1309 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1310 {
1311         rq->rt_avg += rt_delta;
1312         sched_avg_update(rq);
1313 }
1314
1315 #else /* !CONFIG_SMP */
1316 static void resched_task(struct task_struct *p)
1317 {
1318         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1319         set_tsk_need_resched(p);
1320 }
1321
1322 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1323 {
1324 }
1325 #endif /* CONFIG_SMP */
1326
1327 #if BITS_PER_LONG == 32
1328 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1329 #else
1330 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1331 #endif
1332
1333 #define WMULT_SHIFT     32
1334
1335 /*
1336  * Shift right and round:
1337  */
1338 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1339
1340 /*
1341  * delta *= weight / lw
1342  */
1343 static unsigned long
1344 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1345                 struct load_weight *lw)
1346 {
1347         u64 tmp;
1348
1349         if (!lw->inv_weight) {
1350                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1351                         lw->inv_weight = 1;
1352                 else
1353                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1354                                 / (lw->weight+1);
1355         }
1356
1357         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1358         /*
1359          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1360          */
1361         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1362                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1363                         WMULT_SHIFT/2);
1364         else
1365                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1366
1367         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1368 }
1369
1370 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1371 {
1372         lw->weight += inc;
1373         lw->inv_weight = 0;
1374 }
1375
1376 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1377 {
1378         lw->weight -= dec;
1379         lw->inv_weight = 0;
1380 }
1381
1382 /*
1383  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1384  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1385  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1386  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1387  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1388  * slice expiry etc.
1389  */
1390
1391 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1392 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1393
1394 /*
1395  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1396  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1397  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1398  * that remained on nice 0.
1399  *
1400  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1401  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1402  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1403  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1404  * the relative distance between them is ~25%.)
1405  */
1406 static const int prio_to_weight[40] = {
1407  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1408  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1409  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1410  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1411  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1412  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1413  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1414  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1415 };
1416
1417 /*
1418  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1419  *
1420  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1421  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1422  * into multiplications:
1423  */
1424 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1425  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1426  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1427  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1428  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1429  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1430  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1431  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1432  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1433 };
1434
1435 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1436
1437 /*
1438  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1439  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1440  * structures to the load-balancing proper:
1441  */
1442 struct rq_iterator {
1443         void *arg;
1444         struct task_struct *(*start)(void *);
1445         struct task_struct *(*next)(void *);
1446 };
1447
1448 #ifdef CONFIG_SMP
1449 static unsigned long
1450 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1451               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1452               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1453               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1454
1455 static int
1456 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1457                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1458                    struct rq_iterator *iterator);
1459 #endif
1460
1461 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1462 enum cpuacct_stat_index {
1463         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1464         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1465
1466         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1467 };
1468
1469 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1470 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1471 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1472                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1473 #else
1474 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1475 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1476                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1477 #endif
1478
1479 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1480 {
1481         update_load_add(&rq->load, load);
1482 }
1483
1484 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1485 {
1486         update_load_sub(&rq->load, load);
1487 }
1488
1489 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1490 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1491
1492 /*
1493  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1494  * leaving it for the final time.
1495  */
1496 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1497 {
1498         struct task_group *parent, *child;
1499         int ret;
1500
1501         rcu_read_lock();
1502         parent = &root_task_group;
1503 down:
1504         ret = (*down)(parent, data);
1505         if (ret)
1506                 goto out_unlock;
1507         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1508                 parent = child;
1509                 goto down;
1510
1511 up:
1512                 continue;
1513         }
1514         ret = (*up)(parent, data);
1515         if (ret)
1516                 goto out_unlock;
1517
1518         child = parent;
1519         parent = parent->parent;
1520         if (parent)
1521                 goto up;
1522 out_unlock:
1523         rcu_read_unlock();
1524
1525         return ret;
1526 }
1527
1528 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1529 {
1530         return 0;
1531 }
1532 #endif
1533
1534 #ifdef CONFIG_SMP
1535 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1536 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1537 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1538
1539 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1540 {
1541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1542         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1543
1544         if (nr_running)
1545                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1546         else
1547                 rq->avg_load_per_task = 0;
1548
1549         return rq->avg_load_per_task;
1550 }
1551
1552 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1553
1554 struct update_shares_data {
1555         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1556 };
1557
1558 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1559
1560 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1561
1562 /*
1563  * Calculate and set the cpu's group shares.
1564  */
1565 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1566                                     unsigned long sd_shares,
1567                                     unsigned long sd_rq_weight,
1568                                     struct update_shares_data *usd)
1569 {
1570         unsigned long shares, rq_weight;
1571         int boost = 0;
1572
1573         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1574         if (!rq_weight) {
1575                 boost = 1;
1576                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1577         }
1578
1579         /*
1580          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1581          * shares_i =  -----------------------------
1582          *                  \Sum_j rq_weight_j
1583          */
1584         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1585         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1586
1587         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1588                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1589                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1590                 unsigned long flags;
1591
1592                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1593                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1594                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1595                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1596                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1597         }
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1602  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1603  * parent group depends on the shares of its child groups.
1604  */
1605 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1606 {
1607         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1608         struct update_shares_data *usd;
1609         struct sched_domain *sd = data;
1610         unsigned long flags;
1611         int i;
1612
1613         if (!tg->se[0])
1614                 return 0;
1615
1616         local_irq_save(flags);
1617         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1618
1619         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1620                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1621                 usd->rq_weight[i] = weight;
1622
1623                 /*
1624                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1625                  * is one of average load so that when a new task gets to
1626                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1627                  */
1628                 if (!weight)
1629                         weight = NICE_0_LOAD;
1630
1631                 rq_weight += weight;
1632                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1633         }
1634
1635         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1636                 shares = tg->shares;
1637
1638         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1639                 shares = tg->shares;
1640
1641         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1642                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1643
1644         local_irq_restore(flags);
1645
1646         return 0;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1651  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1652  * group is a fraction of its parents load.
1653  */
1654 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1655 {
1656         unsigned long load;
1657         long cpu = (long)data;
1658
1659         if (!tg->parent) {
1660                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1661         } else {
1662                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1663                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1664                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1665         }
1666
1667         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1668
1669         return 0;
1670 }
1671
1672 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1673 {
1674         s64 elapsed;
1675         u64 now;
1676
1677         if (root_task_group_empty())
1678                 return;
1679
1680         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1681         elapsed = now - sd->last_update;
1682
1683         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1684                 sd->last_update = now;
1685                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1686         }
1687 }
1688
1689 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1690 {
1691         if (root_task_group_empty())
1692                 return;
1693
1694         spin_unlock(&rq->lock);
1695         update_shares(sd);
1696         spin_lock(&rq->lock);
1697 }
1698
1699 static void update_h_load(long cpu)
1700 {
1701         if (root_task_group_empty())
1702                 return;
1703
1704         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1705 }
1706
1707 #else
1708
1709 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1710 {
1711 }
1712
1713 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1714 {
1715 }
1716
1717 #endif
1718
1719 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1720
1721 /*
1722  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1723  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1724  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1725  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1726  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1727  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1728  */
1729 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1730         __releases(this_rq->lock)
1731         __acquires(busiest->lock)
1732         __acquires(this_rq->lock)
1733 {
1734         spin_unlock(&this_rq->lock);
1735         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1736
1737         return 1;
1738 }
1739
1740 #else
1741 /*
1742  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1743  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1744  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1745  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1746  * regardless of entry order into the function.
1747  */
1748 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1749         __releases(this_rq->lock)
1750         __acquires(busiest->lock)
1751         __acquires(this_rq->lock)
1752 {
1753         int ret = 0;
1754
1755         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1756                 if (busiest < this_rq) {
1757                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1758                         spin_lock(&busiest->lock);
1759                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1760                         ret = 1;
1761                 } else
1762                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1763         }
1764         return ret;
1765 }
1766
1767 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1768
1769 /*
1770  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1771  */
1772 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1773 {
1774         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1775                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1776                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1777                 BUG_ON(1);
1778         }
1779
1780         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1781 }
1782
1783 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1784         __releases(busiest->lock)
1785 {
1786         spin_unlock(&busiest->lock);
1787         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1788 }
1789 #endif
1790
1791 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1792 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1793 {
1794 #ifdef CONFIG_SMP
1795         cfs_rq->shares = shares;
1796 #endif
1797 }
1798 #endif
1799
1800 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1801
1802 #include "sched_stats.h"
1803 #include "sched_idletask.c"
1804 #include "sched_fair.c"
1805 #include "sched_rt.c"
1806 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1807 # include "sched_debug.c"
1808 #endif
1809
1810 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1811 #define for_each_class(class) \
1812    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1813
1814 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1815 {
1816         rq->nr_running++;
1817 }
1818
1819 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1820 {
1821         rq->nr_running--;
1822 }
1823
1824 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1825 {
1826         if (task_has_rt_policy(p)) {
1827                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1828                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1829                 return;
1830         }
1831
1832         /*
1833          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1834          */
1835         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1836                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1837                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1838                 return;
1839         }
1840
1841         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1842         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1843 }
1844
1845 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1846 {
1847         s64 diff = sample - *avg;
1848         *avg += diff >> 3;
1849 }
1850
1851 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1852 {
1853         if (wakeup)
1854                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1855
1856         sched_info_queued(p);
1857         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1858         p->se.on_rq = 1;
1859 }
1860
1861 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1862 {
1863         if (sleep) {
1864                 if (p->se.last_wakeup) {
1865                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1866                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1867                         p->se.last_wakeup = 0;
1868                 } else {
1869                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1870                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1871                 }
1872         }
1873
1874         sched_info_dequeued(p);
1875         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1876         p->se.on_rq = 0;
1877 }
1878
1879 /*
1880  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1881  */
1882 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1883 {
1884         return p->static_prio;
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1889  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1890  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1891  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1892  * estimator recalculates.
1893  */
1894 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1895 {
1896         int prio;
1897
1898         if (task_has_rt_policy(p))
1899                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1900         else
1901                 prio = __normal_prio(p);
1902         return prio;
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1907  * taken into account by the scheduler. This value might
1908  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1909  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1910  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1911  */
1912 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1913 {
1914         p->normal_prio = normal_prio(p);
1915         /*
1916          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1917          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1918          * to the normal priority:
1919          */
1920         if (!rt_prio(p->prio))
1921                 return p->normal_prio;
1922         return p->prio;
1923 }
1924
1925 /*
1926  * activate_task - move a task to the runqueue.
1927  */
1928 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1929 {
1930         if (task_contributes_to_load(p))
1931                 rq->nr_uninterruptible--;
1932
1933         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1934         inc_nr_running(rq);
1935 }
1936
1937 /*
1938  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1939  */
1940 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1941 {
1942         if (task_contributes_to_load(p))
1943                 rq->nr_uninterruptible++;
1944
1945         dequeue_task(rq, p, sleep);
1946         dec_nr_running(rq);
1947 }
1948
1949 /**
1950  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1951  * @p: the task in question.
1952  */
1953 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1954 {
1955         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1956 }
1957
1958 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1959 {
1960         set_task_rq(p, cpu);
1961 #ifdef CONFIG_SMP
1962         /*
1963          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1964          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1965          * per-task data have been completed by this moment.
1966          */
1967         smp_wmb();
1968         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1969 #endif
1970 }
1971
1972 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1973                                        const struct sched_class *prev_class,
1974                                        int oldprio, int running)
1975 {
1976         if (prev_class != p->sched_class) {
1977                 if (prev_class->switched_from)
1978                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1979                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1980         } else
1981                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1982 }
1983
1984 #ifdef CONFIG_SMP
1985
1986 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1987 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1988 {
1989         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1990 }
1991
1992 /*
1993  * Is this task likely cache-hot:
1994  */
1995 static int
1996 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1997 {
1998         s64 delta;
1999
2000         /*
2001          * Buddy candidates are cache hot:
2002          */
2003         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2004                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2005                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2006                 return 1;
2007
2008         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2009                 return 0;
2010
2011         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2012                 return 1;
2013         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2014                 return 0;
2015
2016         delta = now - p->se.exec_start;
2017
2018         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2019 }
2020
2021
2022 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2023 {
2024         int old_cpu = task_cpu(p);
2025         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2026         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2027                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2028         u64 clock_offset;
2029
2030         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2031
2032         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2033
2034 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2035         if (p->se.wait_start)
2036                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2037         if (p->se.sleep_start)
2038                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2039         if (p->se.block_start)
2040                 p->se.block_start -= clock_offset;
2041 #endif
2042         if (old_cpu != new_cpu) {
2043                 p->se.nr_migrations++;
2044                 new_rq->nr_migrations_in++;
2045 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2046                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2047                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2048 #endif
2049                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2050                                      1, 1, NULL, 0);
2051         }
2052         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2053                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2054
2055         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2056 }
2057
2058 struct migration_req {
2059         struct list_head list;
2060
2061         struct task_struct *task;
2062         int dest_cpu;
2063
2064         struct completion done;
2065 };
2066
2067 /*
2068  * The task's runqueue lock must be held.
2069  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2070  */
2071 static int
2072 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2073 {
2074         struct rq *rq = task_rq(p);
2075
2076         /*
2077          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2078          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2079          */
2080         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2081                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2082                 return 0;
2083         }
2084
2085         init_completion(&req->done);
2086         req->task = p;
2087         req->dest_cpu = dest_cpu;
2088         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2089
2090         return 1;
2091 }
2092
2093 /*
2094  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2095  *                              context switch.
2096  *
2097  * @p must not be current.
2098  */
2099 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2100 {
2101         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2102         int running;
2103         struct rq *rq;
2104
2105         nvcsw   = p->nvcsw;
2106         nivcsw  = p->nivcsw;
2107         for (;;) {
2108                 /*
2109                  * The runqueue is assigned before the actual context
2110                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2111                  *
2112                  * We could check initially without the lock but it is
2113                  * very likely that we need to take the lock in every
2114                  * iteration.
2115                  */
2116                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2117                 running = task_running(rq, p);
2118                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2119
2120                 if (likely(!running))
2121                         break;
2122                 /*
2123                  * The switch count is incremented before the actual
2124                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2125                  * sure at least one completed.
2126                  */
2127                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2128                         break;
2129                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2130                         break;
2131
2132                 cpu_relax();
2133         }
2134 }
2135
2136 /*
2137  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2138  *
2139  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2140  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2141  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2142  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2143  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2144  * @p has remained unscheduled the whole time.
2145  *
2146  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2147  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2148  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2149  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2150  * waiting to become inactive.
2151  */
2152 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2153 {
2154         unsigned long flags;
2155         int running, on_rq;
2156         unsigned long ncsw;
2157         struct rq *rq;
2158
2159         for (;;) {
2160                 /*
2161                  * We do the initial early heuristics without holding
2162                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2163                  * the runqueue lock when things look like they will
2164                  * work out!
2165                  */
2166                 rq = task_rq(p);
2167
2168                 /*
2169                  * If the task is actively running on another CPU
2170                  * still, just relax and busy-wait without holding
2171                  * any locks.
2172                  *
2173                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2174                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2175                  * But we don't care, since "task_running()" will
2176                  * return false if the runqueue has changed and p
2177                  * is actually now running somewhere else!
2178                  */
2179                 while (task_running(rq, p)) {
2180                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2181                                 return 0;
2182                         cpu_relax();
2183                 }
2184
2185                 /*
2186                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2187                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2188                  * just go back and repeat.
2189                  */
2190                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2191                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2192                 running = task_running(rq, p);
2193                 on_rq = p->se.on_rq;
2194                 ncsw = 0;
2195                 if (!match_state || p->state == match_state)
2196                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2197                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2198
2199                 /*
2200                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2201                  */
2202                 if (unlikely(!ncsw))
2203                         break;
2204
2205                 /*
2206                  * Was it really running after all now that we
2207                  * checked with the proper locks actually held?
2208                  *
2209                  * Oops. Go back and try again..
2210                  */
2211                 if (unlikely(running)) {
2212                         cpu_relax();
2213                         continue;
2214                 }
2215
2216                 /*
2217                  * It's not enough that it's not actively running,
2218                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2219                  * preempted!
2220                  *
2221                  * So if it was still runnable (but just not actively
2222                  * running right now), it's preempted, and we should
2223                  * yield - it could be a while.
2224                  */
2225                 if (unlikely(on_rq)) {
2226                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2227                         continue;
2228                 }
2229
2230                 /*
2231                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2232                  * runnable, which means that it will never become
2233                  * running in the future either. We're all done!
2234                  */
2235                 break;
2236         }
2237
2238         return ncsw;
2239 }
2240
2241 /***
2242  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2243  * @p: the to-be-kicked thread
2244  *
2245  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2246  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2247  *
2248  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2249  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2250  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2251  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2252  * achieved as well.
2253  */
2254 void kick_process(struct task_struct *p)
2255 {
2256         int cpu;
2257
2258         preempt_disable();
2259         cpu = task_cpu(p);
2260         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2261                 smp_send_reschedule(cpu);
2262         preempt_enable();
2263 }
2264 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2265
2266 /*
2267  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2268  * according to the scheduling class and "nice" value.
2269  *
2270  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2271  * balance conservatively.
2272  */
2273 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2274 {
2275         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2276         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2277
2278         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2279                 return total;
2280
2281         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2282 }
2283
2284 /*
2285  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2286  * according to the scheduling class and "nice" value.
2287  */
2288 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2289 {
2290         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2291         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2292
2293         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2294                 return total;
2295
2296         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2297 }
2298
2299 /*
2300  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2301  * domain.
2302  */
2303 static struct sched_group *
2304 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2305 {
2306         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2307         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2308         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2309         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2310
2311         do {
2312                 unsigned long load, avg_load;
2313                 int local_group;
2314                 int i;
2315
2316                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2317                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2318                                         &p->cpus_allowed))
2319                         continue;
2320
2321                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2322                                                sched_group_cpus(group));
2323
2324                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2325                 avg_load = 0;
2326
2327                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2328                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2329                         if (local_group)
2330                                 load = source_load(i, load_idx);
2331                         else
2332                                 load = target_load(i, load_idx);
2333
2334                         avg_load += load;
2335                 }
2336
2337                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2338                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2339                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2340
2341                 if (local_group) {
2342                         this_load = avg_load;
2343                         this = group;
2344                 } else if (avg_load < min_load) {
2345                         min_load = avg_load;
2346                         idlest = group;
2347                 }
2348         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2349
2350         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2351                 return NULL;
2352         return idlest;
2353 }
2354
2355 /*
2356  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2357  */
2358 static int
2359 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2360 {
2361         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2362         int idlest = -1;
2363         int i;
2364
2365         /* Traverse only the allowed CPUs */
2366         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2367                 load = weighted_cpuload(i);
2368
2369                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2370                         min_load = load;
2371                         idlest = i;
2372                 }
2373         }
2374
2375         return idlest;
2376 }
2377
2378 /*
2379  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2380  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2381  * SD_BALANCE_EXEC.
2382  *
2383  * Balance, ie. select the least loaded group.
2384  *
2385  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2386  *
2387  * preempt must be disabled.
2388  */
2389 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2390 {
2391         struct task_struct *t = current;
2392         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2393
2394         for_each_domain(cpu, tmp) {
2395                 /*
2396                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2397                  */
2398                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2399                         break;
2400                 if (tmp->flags & flag)
2401                         sd = tmp;
2402         }
2403
2404         if (sd)
2405                 update_shares(sd);
2406
2407         while (sd) {
2408                 struct sched_group *group;
2409                 int new_cpu, weight;
2410
2411                 if (!(sd->flags & flag)) {
2412                         sd = sd->child;
2413                         continue;
2414                 }
2415
2416                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2417                 if (!group) {
2418                         sd = sd->child;
2419                         continue;
2420                 }
2421
2422                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2423                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2424                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2425                         sd = sd->child;
2426                         continue;
2427                 }
2428
2429                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2430                 cpu = new_cpu;
2431                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2432                 sd = NULL;
2433                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2434                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2435                                 break;
2436                         if (tmp->flags & flag)
2437                                 sd = tmp;
2438                 }
2439                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2440         }
2441
2442         return cpu;
2443 }
2444
2445 #endif /* CONFIG_SMP */
2446
2447 /**
2448  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2449  * @p:          the task to evaluate
2450  * @func:       the function to be called
2451  * @info:       the function call argument
2452  *
2453  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2454  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2455  */
2456 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2457                               void (*func) (void *info), void *info)
2458 {
2459         int cpu;
2460
2461         preempt_disable();
2462         cpu = task_cpu(p);
2463         if (task_curr(p))
2464                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2465         preempt_enable();
2466 }
2467
2468 /***
2469  * try_to_wake_up - wake up a thread
2470  * @p: the to-be-woken-up thread
2471  * @state: the mask of task states that can be woken
2472  * @sync: do a synchronous wakeup?
2473  *
2474  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2475  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2476  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2477  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2478  * runnable without the overhead of this.
2479  *
2480  * returns failure only if the task is already active.
2481  */
2482 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2483 {
2484         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2485         unsigned long flags;
2486         long old_state;
2487         struct rq *rq;
2488
2489         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2490                 sync = 0;
2491
2492 #ifdef CONFIG_SMP
2493         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2494                 struct sched_domain *sd;
2495
2496                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2497                 cpu = task_cpu(p);
2498
2499                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2500                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2501                                 update_shares(sd);
2502                                 break;
2503                         }
2504                 }
2505         }
2506 #endif
2507
2508         smp_wmb();
2509         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2510         update_rq_clock(rq);
2511         old_state = p->state;
2512         if (!(old_state & state))
2513                 goto out;
2514
2515         if (p->se.on_rq)
2516                 goto out_running;
2517
2518         cpu = task_cpu(p);
2519         orig_cpu = cpu;
2520         this_cpu = smp_processor_id();
2521
2522 #ifdef CONFIG_SMP
2523         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2524                 goto out_activate;
2525
2526         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2527         if (cpu != orig_cpu) {
2528                 set_task_cpu(p, cpu);
2529                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2530                 /* might preempt at this point */
2531                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2532                 old_state = p->state;
2533                 if (!(old_state & state))
2534                         goto out;
2535                 if (p->se.on_rq)
2536                         goto out_running;
2537
2538                 this_cpu = smp_processor_id();
2539                 cpu = task_cpu(p);
2540         }
2541
2542 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2543         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2544         if (cpu == this_cpu)
2545                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2546         else {
2547                 struct sched_domain *sd;
2548                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2549                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2550                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2551                                 break;
2552                         }
2553                 }
2554         }
2555 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2556
2557 out_activate:
2558 #endif /* CONFIG_SMP */
2559         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2560         if (sync)
2561                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2562         if (orig_cpu != cpu)
2563                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2564         if (cpu == this_cpu)
2565                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2566         else
2567                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2568         activate_task(rq, p, 1);
2569         success = 1;
2570
2571         /*
2572          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2573          */
2574         if (!in_interrupt()) {
2575                 struct sched_entity *se = &current->se;
2576                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2577
2578                 if (se->last_wakeup)
2579                         sample -= se->last_wakeup;
2580                 else
2581                         sample -= se->start_runtime;
2582                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2583
2584                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2585         }
2586
2587 out_running:
2588         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2589         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2590
2591         p->state = TASK_RUNNING;
2592 #ifdef CONFIG_SMP
2593         if (p->sched_class->task_wake_up)
2594                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2595 #endif
2596 out:
2597         task_rq_unlock(rq, &flags);
2598
2599         return success;
2600 }
2601
2602 /**
2603  * wake_up_process - Wake up a specific process
2604  * @p: The process to be woken up.
2605  *
2606  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2607  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2608  * running.
2609  *
2610  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2611  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2612  */
2613 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2614 {
2615         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2616 }
2617 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2618
2619 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2620 {
2621         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2622 }
2623
2624 /*
2625  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2626  * p is forked by current.
2627  *
2628  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2629  */
2630 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2631 {
2632         p->se.exec_start                = 0;
2633         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2634         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2635         p->se.nr_migrations             = 0;
2636         p->se.last_wakeup               = 0;
2637         p->se.avg_overlap               = 0;
2638         p->se.start_runtime             = 0;
2639         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2640
2641 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2642         p->se.wait_start                        = 0;
2643         p->se.wait_max                          = 0;
2644         p->se.wait_count                        = 0;
2645         p->se.wait_sum                          = 0;
2646
2647         p->se.sleep_start                       = 0;
2648         p->se.sleep_max                         = 0;
2649         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2650
2651         p->se.block_start                       = 0;
2652         p->se.block_max                         = 0;
2653         p->se.exec_max                          = 0;
2654         p->se.slice_max                         = 0;
2655
2656         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2657         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2658         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2659         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2660         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2661         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2662
2663         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2664         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2665         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2666         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2667         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2668         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2669         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2670         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2671         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2672
2673 #endif
2674
2675         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2676         p->se.on_rq = 0;
2677         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2678
2679 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2680         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2681 #endif
2682
2683         /*
2684          * We mark the process as running here, but have not actually
2685          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2686          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2687          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2688          */
2689         p->state = TASK_RUNNING;
2690 }
2691
2692 /*
2693  * fork()/clone()-time setup:
2694  */
2695 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2696 {
2697         int cpu = get_cpu();
2698
2699         __sched_fork(p);
2700
2701 #ifdef CONFIG_SMP
2702         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2703 #endif
2704         set_task_cpu(p, cpu);
2705
2706         /*
2707          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2708          */
2709         p->prio = current->normal_prio;
2710
2711         /*
2712          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2713          */
2714         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2715                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2716                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2717
2718                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2719                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2720
2721                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2722                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2723                         set_load_weight(p);
2724                 }
2725
2726                 /*
2727                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2728                  * fulfilled its duty:
2729                  */
2730                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2731         }
2732
2733         if (!rt_prio(p->prio))
2734                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2735
2736 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2737         if (likely(sched_info_on()))
2738                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2739 #endif
2740 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2741         p->oncpu = 0;
2742 #endif
2743 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2744         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2745         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2746 #endif
2747         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2748
2749         put_cpu();
2750 }
2751
2752 /*
2753  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2754  *
2755  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2756  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2757  * on the runqueue and wakes it.
2758  */
2759 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2760 {
2761         unsigned long flags;
2762         struct rq *rq;
2763
2764         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2765         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2766         update_rq_clock(rq);
2767
2768         p->prio = effective_prio(p);
2769
2770         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2771                 activate_task(rq, p, 0);
2772         } else {
2773                 /*
2774                  * Let the scheduling class do new task startup
2775                  * management (if any):
2776                  */
2777                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2778                 inc_nr_running(rq);
2779         }
2780         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2781         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2782 #ifdef CONFIG_SMP
2783         if (p->sched_class->task_wake_up)
2784                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2785 #endif
2786         task_rq_unlock(rq, &flags);
2787 }
2788
2789 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2790
2791 /**
2792  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2793  * @notifier: notifier struct to register
2794  */
2795 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2796 {
2797         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2798 }
2799 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2800
2801 /**
2802  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2803  * @notifier: notifier struct to unregister
2804  *
2805  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2806  */
2807 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2808 {
2809         hlist_del(&notifier->link);
2810 }
2811 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2812
2813 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2814 {
2815         struct preempt_notifier *notifier;
2816         struct hlist_node *node;
2817
2818         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2819                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2820 }
2821
2822 static void
2823 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2824                                  struct task_struct *next)
2825 {
2826         struct preempt_notifier *notifier;
2827         struct hlist_node *node;
2828
2829         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2830                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2831 }
2832
2833 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2834
2835 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2836 {
2837 }
2838
2839 static void
2840 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2841                                  struct task_struct *next)
2842 {
2843 }
2844
2845 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2846
2847 /**
2848  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2849  * @rq: the runqueue preparing to switch
2850  * @prev: the current task that is being switched out
2851  * @next: the task we are going to switch to.
2852  *
2853  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2854  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2855  * switch.
2856  *
2857  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2858  * hooks.
2859  */
2860 static inline void
2861 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2862                     struct task_struct *next)
2863 {
2864         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2865         prepare_lock_switch(rq, next);
2866         prepare_arch_switch(next);
2867 }
2868
2869 /**
2870  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2871  * @rq: runqueue associated with task-switch
2872  * @prev: the thread we just switched away from.
2873  *
2874  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2875  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2876  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2877  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2878  *
2879  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2880  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2881  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2882  * details.)
2883  */
2884 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2885         __releases(rq->lock)
2886 {
2887         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2888         long prev_state;
2889
2890         rq->prev_mm = NULL;
2891
2892         /*
2893          * A task struct has one reference for the use as "current".
2894          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2895          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2896          * the scheduled task must drop that reference.
2897          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2898          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2899          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2900          * be dropped twice.
2901          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2902          */
2903         prev_state = prev->state;
2904         finish_arch_switch(prev);
2905         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2906         finish_lock_switch(rq, prev);
2907
2908         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2909         if (mm)
2910                 mmdrop(mm);
2911         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2912                 /*
2913                  * Remove function-return probe instances associated with this
2914                  * task and put them back on the free list.
2915                  */
2916                 kprobe_flush_task(prev);
2917                 put_task_struct(prev);
2918         }
2919 }
2920
2921 #ifdef CONFIG_SMP
2922
2923 /* assumes rq->lock is held */
2924 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2925 {
2926         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2927                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2928 }
2929
2930 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2931 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2932 {
2933         if (rq->post_schedule) {
2934                 unsigned long flags;
2935
2936                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2937                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2938                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2939                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2940
2941                 rq->post_schedule = 0;
2942         }
2943 }
2944
2945 #else
2946
2947 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2948 {
2949 }
2950
2951 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2952 {
2953 }
2954
2955 #endif
2956
2957 /**
2958  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2959  * @prev: the thread we just switched away from.
2960  */
2961 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2962         __releases(rq->lock)
2963 {
2964         struct rq *rq = this_rq();
2965
2966         finish_task_switch(rq, prev);
2967
2968         /*
2969          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2970          * task_switch?
2971          */
2972         post_schedule(rq);
2973
2974 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2975         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2976         preempt_enable();
2977 #endif
2978         if (current->set_child_tid)
2979                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2980 }
2981
2982 /*
2983  * context_switch - switch to the new MM and the new
2984  * thread's register state.
2985  */
2986 static inline void
2987 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2988                struct task_struct *next)
2989 {
2990         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2991
2992         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2993         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2994         mm = next->mm;
2995         oldmm = prev->active_mm;
2996         /*
2997          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2998          * combine the page table reload and the switch backend into
2999          * one hypercall.
3000          */
3001         arch_start_context_switch(prev);
3002
3003         if (unlikely(!mm)) {
3004                 next->active_mm = oldmm;
3005                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3006                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3007         } else
3008                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3009
3010         if (unlikely(!prev->mm)) {
3011                 prev->active_mm = NULL;
3012                 rq->prev_mm = oldmm;
3013         }
3014         /*
3015          * Since the runqueue lock will be released by the next
3016          * task (which is an invalid locking op but in the case
3017          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3018          * do an early lockdep release here:
3019          */
3020 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3021         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3022 #endif
3023
3024         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3025         switch_to(prev, next, prev);
3026
3027         barrier();
3028         /*
3029          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3030          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3031          * frame will be invalid.
3032          */
3033         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3034 }
3035
3036 /*
3037  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3038  *
3039  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3040  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3041  * number of context switches performed since bootup.
3042  */
3043 unsigned long nr_running(void)
3044 {
3045         unsigned long i, sum = 0;
3046
3047         for_each_online_cpu(i)
3048                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3049
3050         return sum;
3051 }
3052
3053 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3054 {
3055         unsigned long i, sum = 0;
3056
3057         for_each_possible_cpu(i)
3058                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3059
3060         /*
3061          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3062          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3063          */
3064         if (unlikely((long)sum < 0))
3065                 sum = 0;
3066
3067         return sum;
3068 }
3069
3070 unsigned long long nr_context_switches(void)
3071 {
3072         int i;
3073         unsigned long long sum = 0;
3074
3075         for_each_possible_cpu(i)
3076                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3077
3078         return sum;
3079 }
3080
3081 unsigned long nr_iowait(void)
3082 {
3083         unsigned long i, sum = 0;
3084
3085         for_each_possible_cpu(i)
3086                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3087
3088         return sum;
3089 }
3090
3091 /* Variables and functions for calc_load */
3092 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3093 static unsigned long calc_load_update;
3094 unsigned long avenrun[3];
3095 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3096
3097 /**
3098  * get_avenrun - get the load average array
3099  * @loads:      pointer to dest load array
3100  * @offset:     offset to add
3101  * @shift:      shift count to shift the result left
3102  *
3103  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3104  */
3105 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3106 {
3107         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3108         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3109         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3110 }
3111
3112 static unsigned long
3113 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3114 {
3115         load *= exp;
3116         load += active * (FIXED_1 - exp);
3117         return load >> FSHIFT;
3118 }
3119
3120 /*
3121  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3122  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3123  */
3124 void calc_global_load(void)
3125 {
3126         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3127         long active;
3128
3129         if (time_before(jiffies, upd))
3130                 return;
3131
3132         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3133         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3134
3135         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3136         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3137         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3138
3139         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3140 }
3141
3142 /*
3143  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3144  */
3145 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3146 {
3147         long nr_active, delta;
3148
3149         nr_active = this_rq->nr_running;
3150         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3151
3152         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3153                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3154                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3155                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3156         }
3157 }
3158
3159 /*
3160  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3161  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3162  */
3163 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3164 {
3165         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3166 }
3167
3168 /*
3169  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3170  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3171  */
3172 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3173 {
3174         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3175         int i, scale;
3176
3177         this_rq->nr_load_updates++;
3178
3179         /* Update our load: */
3180         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3181                 unsigned long old_load, new_load;
3182
3183                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3184
3185                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3186                 new_load = this_load;
3187                 /*
3188                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3189                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3190                  * example.
3191                  */
3192                 if (new_load > old_load)
3193                         new_load += scale-1;
3194                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3195         }
3196
3197         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3198                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3199                 calc_load_account_active(this_rq);
3200         }
3201 }
3202
3203 #ifdef CONFIG_SMP
3204
3205 /*
3206  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3207  *
3208  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3209  * you need to do so manually before calling.
3210  */
3211 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3212         __acquires(rq1->lock)
3213         __acquires(rq2->lock)
3214 {
3215         BUG_ON(!irqs_disabled());
3216         if (rq1 == rq2) {
3217                 spin_lock(&rq1->lock);
3218                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3219         } else {
3220                 if (rq1 < rq2) {
3221                         spin_lock(&rq1->lock);
3222                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3223                 } else {
3224                         spin_lock(&rq2->lock);
3225                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3226                 }
3227         }
3228         update_rq_clock(rq1);
3229         update_rq_clock(rq2);
3230 }
3231
3232 /*
3233  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3234  *
3235  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3236  * you need to do so manually after calling.
3237  */
3238 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3239         __releases(rq1->lock)
3240         __releases(rq2->lock)
3241 {
3242         spin_unlock(&rq1->lock);
3243         if (rq1 != rq2)
3244                 spin_unlock(&rq2->lock);
3245         else
3246                 __release(rq2->lock);
3247 }
3248
3249 /*
3250  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3251  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3252  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3253  * the cpu_allowed mask is restored.
3254  */
3255 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3256 {
3257         struct migration_req req;
3258         unsigned long flags;
3259         struct rq *rq;
3260
3261         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3262         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3263             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3264                 goto out;
3265
3266         /* force the process onto the specified CPU */
3267         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3268                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3269                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3270
3271                 get_task_struct(mt);
3272                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3273                 wake_up_process(mt);
3274                 put_task_struct(mt);
3275                 wait_for_completion(&req.done);
3276
3277                 return;
3278         }
3279 out:
3280         task_rq_unlock(rq, &flags);
3281 }
3282
3283 /*
3284  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3285  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3286  */
3287 void sched_exec(void)
3288 {
3289         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3290         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3291         put_cpu();
3292         if (new_cpu != this_cpu)
3293                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3294 }
3295
3296 /*
3297  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3298  * Both runqueues must be locked.
3299  */
3300 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3301                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3302 {
3303         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3304         set_task_cpu(p, this_cpu);
3305         activate_task(this_rq, p, 0);
3306         /*
3307          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3308          * to be always true for them.
3309          */
3310         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3311 }
3312
3313 /*
3314  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3315  */
3316 static
3317 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3318                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3319                      int *all_pinned)
3320 {
3321         int tsk_cache_hot = 0;
3322         /*
3323          * We do not migrate tasks that are:
3324          * 1) running (obviously), or
3325          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3326          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3327          */
3328         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3329                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3330                 return 0;
3331         }
3332         *all_pinned = 0;
3333
3334         if (task_running(rq, p)) {
3335                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3336                 return 0;
3337         }
3338
3339         /*
3340          * Aggressive migration if:
3341          * 1) task is cache cold, or
3342          * 2) too many balance attempts have failed.
3343          */
3344
3345         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3346         if (!tsk_cache_hot ||
3347                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3348 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3349                 if (tsk_cache_hot) {
3350                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3351                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3352                 }
3353 #endif
3354                 return 1;
3355         }
3356
3357         if (tsk_cache_hot) {
3358                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3359                 return 0;
3360         }
3361         return 1;
3362 }
3363
3364 static unsigned long
3365 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3366               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3367               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3368               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3369 {
3370         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3371         struct task_struct *p;
3372         long rem_load_move = max_load_move;
3373
3374         if (max_load_move == 0)
3375                 goto out;
3376
3377         pinned = 1;
3378
3379         /*
3380          * Start the load-balancing iterator:
3381          */
3382         p = iterator->start(iterator->arg);
3383 next:
3384         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3385                 goto out;
3386
3387         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3388             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3389                 p = iterator->next(iterator->arg);
3390                 goto next;
3391         }
3392
3393         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3394         pulled++;
3395         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3396
3397 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3398         /*
3399          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3400          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3401          * section.
3402          */
3403         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3404                 goto out;
3405 #endif
3406
3407         /*
3408          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3409          */
3410         if (rem_load_move > 0) {
3411                 if (p->prio < *this_best_prio)
3412                         *this_best_prio = p->prio;
3413                 p = iterator->next(iterator->arg);
3414                 goto next;
3415         }
3416 out:
3417         /*
3418          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3419          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3420          * inside pull_task().
3421          */
3422         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3423
3424         if (all_pinned)
3425                 *all_pinned = pinned;
3426
3427         return max_load_move - rem_load_move;
3428 }
3429
3430 /*
3431  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3432  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3433  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3434  *
3435  * Called with both runqueues locked.
3436  */
3437 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3438                       unsigned long max_load_move,
3439                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3440                       int *all_pinned)
3441 {
3442         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3443         unsigned long total_load_moved = 0;
3444         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3445
3446         do {
3447                 total_load_moved +=
3448                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3449                                 max_load_move - total_load_moved,
3450                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3451                 class = class->next;
3452
3453 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3454                 /*
3455                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3456                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3457                  * the critical section.
3458                  */
3459                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3460                         break;
3461 #endif
3462         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3463
3464         return total_load_moved > 0;
3465 }
3466
3467 static int
3468 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3469                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3470                    struct rq_iterator *iterator)
3471 {
3472         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3473         int pinned = 0;
3474
3475         while (p) {
3476                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3477                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3478                         /*
3479                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3480                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3481                          * stats here rather than inside pull_task().
3482                          */
3483                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3484
3485                         return 1;
3486                 }
3487                 p = iterator->next(iterator->arg);
3488         }
3489
3490         return 0;
3491 }
3492
3493 /*
3494  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3495  * part of active balancing operations within "domain".
3496  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3497  *
3498  * Called with both runqueues locked.
3499  */
3500 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3501                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3502 {
3503         const struct sched_class *class;
3504
3505         for_each_class(class) {
3506                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3507                         return 1;
3508         }
3509
3510         return 0;
3511 }
3512 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3513 /*
3514  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3515  *              during load balancing.
3516  */
3517 struct sd_lb_stats {
3518         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3519         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3520         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3521         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3522         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3523
3524         /** Statistics of this group */
3525         unsigned long this_load;
3526         unsigned long this_load_per_task;
3527         unsigned long this_nr_running;
3528
3529         /* Statistics of the busiest group */
3530         unsigned long max_load;
3531         unsigned long busiest_load_per_task;
3532         unsigned long busiest_nr_running;
3533
3534         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3535 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3536         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3537         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3538         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3539         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3540         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3541         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3542 #endif
3543 };
3544
3545 /*
3546  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3547  */
3548 struct sg_lb_stats {
3549         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3550         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3551         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3552         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3553         unsigned long group_capacity;
3554         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3555 };
3556
3557 /**
3558  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3559  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3560  */
3561 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3562 {
3563         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3564 }
3565
3566 /**
3567  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3568  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3569  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3570  */
3571 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3572                                         enum cpu_idle_type idle)
3573 {
3574         int load_idx;
3575
3576         switch (idle) {
3577         case CPU_NOT_IDLE:
3578                 load_idx = sd->busy_idx;
3579                 break;
3580
3581         case CPU_NEWLY_IDLE:
3582                 load_idx = sd->newidle_idx;
3583                 break;
3584         default:
3585                 load_idx = sd->idle_idx;
3586                 break;
3587         }
3588
3589         return load_idx;
3590 }
3591
3592
3593 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3594 /**
3595  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3596  * the given sched_domain, during load balancing.
3597  *
3598  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3599  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3600  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3601  */
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         /*
3606          * Busy processors will not participate in power savings
3607          * balance.
3608          */
3609         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3610                 sds->power_savings_balance = 0;
3611         else {
3612                 sds->power_savings_balance = 1;
3613                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3614                 sds->leader_nr_running = 0;
3615         }
3616 }
3617
3618 /**
3619  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3620  * sched_domain while performing load balancing.
3621  *
3622  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3623  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3624  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3625  *              load balancing ?
3626  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3627  */
3628 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3629         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3630 {
3631
3632         if (!sds->power_savings_balance)
3633                 return;
3634
3635         /*
3636          * If the local group is idle or completely loaded
3637          * no need to do power savings balance at this domain
3638          */
3639         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3640                                 !sds->this_nr_running))
3641                 sds->power_savings_balance = 0;
3642
3643         /*
3644          * If a group is already running at full capacity or idle,
3645          * don't include that group in power savings calculations
3646          */
3647         if (!sds->power_savings_balance ||
3648                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3649                 !sgs->sum_nr_running)
3650                 return;
3651
3652         /*
3653          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3654          * This is the group from where we need to pick up the load
3655          * for saving power
3656          */
3657         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3658             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3659              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3660                 sds->group_min = group;
3661                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3662                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3663                                                 sgs->sum_nr_running;
3664         }
3665
3666         /*
3667          * Calculate the group which is almost near its
3668          * capacity but still has some space to pick up some load
3669          * from other group and save more power
3670          */
3671         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3672                 return;
3673
3674         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3675             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3676              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3677                 sds->group_leader = group;
3678                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3679         }
3680 }
3681
3682 /**
3683  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3684  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3685  *      under consideration.
3686  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3687  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3688  *
3689  * Description:
3690  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3691  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3692  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3693  *
3694  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3695  * Else returns 0.
3696  */
3697 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3698                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3699 {
3700         if (!sds->power_savings_balance)
3701                 return 0;
3702
3703         if (sds->this != sds->group_leader ||
3704                         sds->group_leader == sds->group_min)
3705                 return 0;
3706
3707         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3708         sds->busiest = sds->group_min;
3709
3710         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3711                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3712                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3713         }
3714
3715         return 1;
3716
3717 }
3718 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3719 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3720         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3721 {
3722         return;
3723 }
3724
3725 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3726         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3727 {
3728         return;
3729 }
3730
3731 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3732                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3733 {
3734         return 0;
3735 }
3736 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3737
3738 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3739 {
3740         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3741         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3742
3743         smt_gain /= weight;
3744
3745         return smt_gain;
3746 }
3747
3748 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3749 {
3750         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3751         u64 total, available;
3752
3753         sched_avg_update(rq);
3754
3755         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3756         available = total - rq->rt_avg;
3757
3758         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3759                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3760
3761         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3762
3763         return div_u64(available, total);
3764 }
3765
3766 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3767 {
3768         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3769         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3770         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3771         unsigned long old = sdg->__cpu_power;
3772
3773         /* here we could scale based on cpufreq */
3774
3775         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3776                 power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3777                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3778         }
3779
3780         power *= scale_rt_power(cpu);
3781         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3782
3783         if (!power)
3784                 power = 1;
3785
3786         if (power != old) {
3787                 sdg->__cpu_power = power;
3788                 sdg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(power);
3789         }
3790 }
3791
3792 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3793 {
3794         struct sched_domain *child = sd->child;
3795         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3796         unsigned long power = sdg->__cpu_power;
3797
3798         if (!child) {
3799                 update_cpu_power(sd, cpu);
3800                 return;
3801         }
3802
3803         sdg->__cpu_power = 0;
3804
3805         group = child->groups;
3806         do {
3807                 sdg->__cpu_power += group->__cpu_power;
3808                 group = group->next;
3809         } while (group != child->groups);
3810
3811         if (power != sdg->__cpu_power)
3812                 sdg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sdg->__cpu_power);
3813 }
3814
3815 /**
3816  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3817  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3818  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3819  * @idle: Idle status of this_cpu
3820  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3821  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3822  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3823  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3824  * @balance: Should we balance.
3825  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3826  */
3827 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3828                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3829                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3830                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3831                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3832 {
3833         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3834         int i;
3835         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3836         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3837         unsigned long avg_load_per_task;
3838
3839         if (local_group) {
3840                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3841                 if (balance_cpu == this_cpu)
3842                         update_group_power(sd, this_cpu);
3843         }
3844
3845         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3846         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3847         max_cpu_load = 0;
3848         min_cpu_load = ~0UL;
3849
3850         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3851                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3852
3853                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3854                         *sd_idle = 0;
3855
3856                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3857                 if (local_group) {
3858                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3859                                 first_idle_cpu = 1;
3860                                 balance_cpu = i;
3861                         }
3862
3863                         load = target_load(i, load_idx);
3864                 } else {
3865                         load = source_load(i, load_idx);
3866                         if (load > max_cpu_load)
3867                                 max_cpu_load = load;
3868                         if (min_cpu_load > load)
3869                                 min_cpu_load = load;
3870                 }
3871
3872                 sgs->group_load += load;
3873                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3874                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3875
3876                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3877         }
3878
3879         /*
3880          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3881          * is eligible for doing load balancing at this and above
3882          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3883          * to do the newly idle load balance.
3884          */
3885         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3886             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3887                 *balance = 0;
3888                 return;
3889         }
3890
3891         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3892         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3893                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3894
3895
3896         /*
3897          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3898          * than the average weight of two tasks.
3899          *
3900          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3901          *      might not be a suitable number - should we keep a
3902          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3903          *      the hierarchy?
3904          */
3905         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3906                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3907
3908         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3909                 sgs->group_imb = 1;
3910
3911         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3912
3913 }
3914
3915 /**
3916  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3917  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3918  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3919  * @idle: Idle status of this_cpu
3920  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3921  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3922  * @balance: Should we balance.
3923  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3924  */
3925 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3926                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3927                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3928                         struct sd_lb_stats *sds)
3929 {
3930         struct sched_domain *child = sd->child;
3931         struct sched_group *group = sd->groups;
3932         struct sg_lb_stats sgs;
3933         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3934
3935         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3936                 prefer_sibling = 1;
3937
3938         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3939         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3940
3941         do {
3942                 int local_group;
3943
3944                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3945                                                sched_group_cpus(group));
3946                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3947                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3948                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3949
3950                 if (local_group && balance && !(*balance))
3951                         return;
3952
3953                 sds->total_load += sgs.group_load;
3954                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3955
3956                 /*
3957                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3958                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3959                  * and move all the excess tasks away.
3960                  */
3961                 if (prefer_sibling)
3962                         sgs.group_capacity = 1;
3963
3964                 if (local_group) {
3965                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3966                         sds->this = group;
3967                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3968                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3969                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3970                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3971                                 sgs.group_imb)) {
3972                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3973                         sds->busiest = group;
3974                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3975                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3976                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3977                 }
3978
3979                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3980                 group = group->next;
3981         } while (group != sd->groups);
3982 }
3983
3984 /**
3985  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3986  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3987  *                      load balancing.
3988  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3989  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3990  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3991  */
3992 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3993                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3994 {
3995         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3996         unsigned int imbn = 2;
3997
3998         if (sds->this_nr_running) {
3999                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4000                 if (sds->busiest_load_per_task >
4001                                 sds->this_load_per_task)
4002                         imbn = 1;
4003         } else
4004                 sds->this_load_per_task =
4005                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
4006
4007         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
4008                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
4009                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4010                 return;
4011         }
4012
4013         /*
4014          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4015          * however we may be able to increase total CPU power used by
4016          * moving them.
4017          */
4018
4019         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
4020                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4021         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
4022                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4023         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
4024
4025         /* Amount of load we'd subtract */
4026         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
4027                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
4028         if (sds->max_load > tmp)
4029                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
4030                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4031
4032         /* Amount of load we'd add */
4033         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
4034                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
4035                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
4036                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
4037         else
4038                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
4039                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
4040         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
4041                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4042         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
4043
4044         /* Move if we gain throughput */
4045         if (pwr_move > pwr_now)
4046                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4047 }
4048
4049 /**
4050  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4051  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4052  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4053  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4054  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4055  */
4056 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4057                 unsigned long *imbalance)
4058 {
4059         unsigned long max_pull;
4060         /*
4061          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4062          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4063          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4064          */
4065         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4066                 *imbalance = 0;
4067                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4068         }
4069
4070         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
4071         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
4072                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
4073
4074         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4075         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
4076                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
4077                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4078
4079         /*
4080          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4081          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4082          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4083          * moved
4084          */
4085         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4086                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4087
4088 }
4089 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4090
4091 /**
4092  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4093  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4094  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4095  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4096  * such a group exists.
4097  *
4098  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4099  * to restore balance.
4100  *
4101  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4102  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4103  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4104  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4105  * @idle: The idle status of this_cpu.
4106  * @sd_idle: The idleness of sd
4107  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4108  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4109  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4110  *
4111  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4112  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4113  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4114  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4115  */
4116 static struct sched_group *
4117 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4118                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4119                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4120 {
4121         struct sd_lb_stats sds;
4122
4123         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4124
4125         /*
4126          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4127          * this level.
4128          */
4129         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4130                                         balance, &sds);
4131
4132         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4133         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4134          *    at this level.
4135          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4136          * 3) This group is the busiest group.
4137          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4138          *    sched_domain.
4139          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4140          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4141          */
4142         if (balance && !(*balance))
4143                 goto ret;
4144
4145         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4146                 goto out_balanced;
4147
4148         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4149                 goto out_balanced;
4150
4151         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4152
4153         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4154                 goto out_balanced;
4155
4156         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4157                 goto out_balanced;
4158
4159         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4160         if (sds.group_imb)
4161                 sds.busiest_load_per_task =
4162                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4163
4164         /*
4165          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4166          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4167          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4168          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4169          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4170          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4171          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4172          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4173          * appear as very large values with unsigned longs.
4174          */
4175         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4176                 goto out_balanced;
4177
4178         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4179         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4180         return sds.busiest;
4181
4182 out_balanced:
4183         /*
4184          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4185          * to save power.
4186          */
4187         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4188                 return sds.busiest;
4189 ret:
4190         *imbalance = 0;
4191         return NULL;
4192 }
4193
4194 /*
4195  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4196  */
4197 static struct rq *
4198 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4199                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4200 {
4201         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4202         unsigned long max_load = 0;
4203         int i;
4204
4205         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4206                 unsigned long wl;
4207
4208                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4209                         continue;
4210
4211                 rq = cpu_rq(i);
4212                 wl = weighted_cpuload(i);
4213
4214                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4215                         continue;
4216
4217                 if (wl > max_load) {
4218                         max_load = wl;
4219                         busiest = rq;
4220                 }
4221         }
4222
4223         return busiest;
4224 }
4225
4226 /*
4227  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4228  * so long as it is large enough.
4229  */
4230 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4231
4232 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4233 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4234
4235 /*
4236  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4237  * tasks if there is an imbalance.
4238  */
4239 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4240                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4241                         int *balance)
4242 {
4243         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4244         struct sched_group *group;
4245         unsigned long imbalance;
4246         struct rq *busiest;
4247         unsigned long flags;
4248         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4249
4250         cpumask_setall(cpus);
4251
4252         /*
4253          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4254          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4255          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4256          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4257          */
4258         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4259             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4260                 sd_idle = 1;
4261
4262         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4263
4264 redo:
4265         update_shares(sd);
4266         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4267                                    cpus, balance);
4268
4269         if (*balance == 0)
4270                 goto out_balanced;
4271
4272         if (!group) {
4273                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4274                 goto out_balanced;
4275         }
4276
4277         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4278         if (!busiest) {
4279                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4280                 goto out_balanced;
4281         }
4282
4283         BUG_ON(busiest == this_rq);
4284
4285         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4286
4287         ld_moved = 0;
4288         if (busiest->nr_running > 1) {
4289                 /*
4290                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4291                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4292                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4293                  * correctly treated as an imbalance.
4294                  */
4295                 local_irq_save(flags);
4296                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4297                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4298                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4299                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4300                 local_irq_restore(flags);
4301
4302                 /*
4303                  * some other cpu did the load balance for us.
4304                  */
4305                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4306                         resched_cpu(this_cpu);
4307
4308                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4309                 if (unlikely(all_pinned)) {
4310                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4311                         if (!cpumask_empty(cpus))
4312                                 goto redo;
4313                         goto out_balanced;
4314                 }
4315         }
4316
4317         if (!ld_moved) {
4318                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4319                 sd->nr_balance_failed++;
4320
4321                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4322
4323                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4324
4325                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4326                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4327                          */
4328                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4329                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4330                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4331                                 all_pinned = 1;
4332                                 goto out_one_pinned;
4333                         }
4334
4335                         if (!busiest->active_balance) {
4336                                 busiest->active_balance = 1;
4337                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4338                                 active_balance = 1;
4339                         }
4340                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4341                         if (active_balance)
4342                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4343
4344                         /*
4345                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4346                          * counter.
4347                          */
4348                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4349                 }
4350         } else
4351                 sd->nr_balance_failed = 0;
4352
4353         if (likely(!active_balance)) {
4354                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4355                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4356         } else {
4357                 /*
4358                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4359                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4360                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4361                  * move_tasks).
4362                  */
4363                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4364                         sd->balance_interval *= 2;
4365         }
4366
4367         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4368             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4369                 ld_moved = -1;
4370
4371         goto out;
4372
4373 out_balanced:
4374         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4375
4376         sd->nr_balance_failed = 0;
4377
4378 out_one_pinned:
4379         /* tune up the balancing interval */
4380         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4381                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4382                 sd->balance_interval *= 2;
4383
4384         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4385             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4386                 ld_moved = -1;
4387         else
4388                 ld_moved = 0;
4389 out:
4390         if (ld_moved)
4391                 update_shares(sd);
4392         return ld_moved;
4393 }
4394
4395 /*
4396  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4397  * tasks if there is an imbalance.
4398  *
4399  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4400  * this_rq is locked.
4401  */
4402 static int
4403 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4404 {
4405         struct sched_group *group;
4406         struct rq *busiest = NULL;
4407         unsigned long imbalance;
4408         int ld_moved = 0;
4409         int sd_idle = 0;
4410         int all_pinned = 0;
4411         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4412
4413         cpumask_setall(cpus);
4414
4415         /*
4416          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4417          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4418          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4419          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4420          */
4421         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4422             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4423                 sd_idle = 1;
4424
4425         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4426 redo:
4427         update_shares_locked(this_rq, sd);
4428         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4429                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4430         if (!group) {
4431                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4432                 goto out_balanced;
4433         }
4434
4435         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4436         if (!busiest) {
4437                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4438                 goto out_balanced;
4439         }
4440
4441         BUG_ON(busiest == this_rq);
4442
4443         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4444
4445         ld_moved = 0;
4446         if (busiest->nr_running > 1) {
4447                 /* Attempt to move tasks */
4448                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4449                 /* this_rq->clock is already updated */
4450                 update_rq_clock(busiest);
4451                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4452                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4453                                         &all_pinned);
4454                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4455
4456                 if (unlikely(all_pinned)) {
4457                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4458                         if (!cpumask_empty(cpus))
4459                                 goto redo;
4460                 }
4461         }
4462
4463         if (!ld_moved) {
4464                 int active_balance = 0;
4465
4466                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4467                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4468                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4469                         return -1;
4470
4471                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4472                         return -1;
4473
4474                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4475                         return -1;
4476
4477                 /*
4478                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4479                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4480                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4481                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4482                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4483                  *
4484                  * The package power saving logic comes from
4485                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4486                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4487                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4488                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4489                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4490                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4491                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4492                  *
4493                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4494                  * will be more than one task in the source run queue and
4495                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4496                  * active balance code will not be triggered.
4497                  */
4498
4499                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4500                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4501
4502                 /*
4503                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4504                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4505                  */
4506                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4507                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4508                         all_pinned = 1;
4509                         return ld_moved;
4510                 }
4511
4512                 if (!busiest->active_balance) {
4513                         busiest->active_balance = 1;
4514                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4515                         active_balance = 1;
4516                 }
4517
4518                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4519                 /*
4520                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4521                  */
4522                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4523                 if (active_balance)
4524                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4525                 spin_lock(&this_rq->lock);
4526
4527         } else
4528                 sd->nr_balance_failed = 0;
4529
4530         update_shares_locked(this_rq, sd);
4531         return ld_moved;
4532
4533 out_balanced:
4534         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4535         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4536             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4537                 return -1;
4538         sd->nr_balance_failed = 0;
4539
4540         return 0;
4541 }
4542
4543 /*
4544  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4545  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4546  */
4547 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4548 {
4549         struct sched_domain *sd;
4550         int pulled_task = 0;
4551         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4552
4553         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4554                 unsigned long interval;
4555
4556                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4557                         continue;
4558
4559                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4560                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4561                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4562                                                            sd);
4563
4564                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4565                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4566                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4567                 if (pulled_task)
4568                         break;
4569         }
4570         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4571                 /*
4572                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4573                  * a busy processor. So reset next_balance.
4574                  */
4575                 this_rq->next_balance = next_balance;
4576         }
4577 }
4578
4579 /*
4580  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4581  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4582  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4583  * logical imbalances.
4584  *
4585  * Called with busiest_rq locked.
4586  */
4587 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4588 {
4589         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4590         struct sched_domain *sd;
4591         struct rq *target_rq;
4592
4593         /* Is there any task to move? */
4594         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4595                 return;
4596
4597         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4598
4599         /*
4600          * This condition is "impossible", if it occurs
4601          * we need to fix it. Originally reported by
4602          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4603          */
4604         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4605
4606         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4607         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4608         update_rq_clock(busiest_rq);
4609         update_rq_clock(target_rq);
4610
4611         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4612         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4613                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4614                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4615                                 break;
4616         }
4617
4618         if (likely(sd)) {
4619                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4620
4621                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4622                                   sd, CPU_IDLE))
4623                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4624                 else
4625                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4626         }
4627         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4628 }
4629
4630 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4631 static struct {
4632         atomic_t load_balancer;
4633         cpumask_var_t cpu_mask;
4634         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4635 } nohz ____cacheline_aligned = {
4636         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4637 };
4638
4639 int get_nohz_load_balancer(void)
4640 {
4641         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4642 }
4643
4644 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4645 /**
4646  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4647  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4648  *              be returned.
4649  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4650  *              for the given cpu.
4651  *
4652  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4653  */
4654 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4655 {
4656         struct sched_domain *sd;
4657
4658         for_each_domain(cpu, sd)
4659                 if (sd && (sd->flags & flag))
4660                         break;
4661
4662         return sd;
4663 }
4664
4665 /**
4666  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4667  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4668  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4669  *              for cpu.
4670  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4671  *
4672  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4673  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4674  */
4675 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4676         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4677                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4678
4679 /**
4680  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4681  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4682  *
4683  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4684  *
4685  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4686  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4687  * sched_group is semi-idle or not.
4688  */
4689 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4690 {
4691         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4692                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4693
4694         /*
4695          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4696          * and atleast one idle cpu.
4697          */
4698         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4699                 return 0;
4700
4701         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4702                 return 0;
4703
4704         return 1;
4705 }
4706 /**
4707  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4708  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4709  *
4710  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4711  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4712  *
4713  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4714  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4715  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4716  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4717  */
4718 static int find_new_ilb(int cpu)
4719 {
4720         struct sched_domain *sd;
4721         struct sched_group *ilb_group;
4722
4723         /*
4724          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4725          * when power-aware load balancing is enabled
4726          */
4727         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4728                 goto out_done;
4729
4730         /*
4731          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4732          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4733          */
4734         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4735                 goto out_done;
4736
4737         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4738                 ilb_group = sd->groups;
4739
4740                 do {
4741                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4742                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4743
4744                         ilb_group = ilb_group->next;
4745
4746                 } while (ilb_group != sd->groups);
4747         }
4748
4749 out_done:
4750         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4751 }
4752 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4753 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4754 {
4755         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4756 }
4757 #endif
4758
4759 /*
4760  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4761  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4762  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4763  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4764  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4765  * arrives...
4766  *
4767  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4768  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4769  * nohz.cpu_mask..
4770  *
4771  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4772  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4773  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4774  * there is no need for ilb owner.
4775  *
4776  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4777  * next busy scheduler_tick()
4778  */
4779 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4780 {
4781         int cpu = smp_processor_id();
4782
4783         if (stop_tick) {
4784                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4785
4786                 if (!cpu_active(cpu)) {
4787                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4788                                 return 0;
4789
4790                         /*
4791                          * If we are going offline and still the leader,
4792                          * give up!
4793                          */
4794                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4795                                 BUG();
4796
4797                         return 0;
4798                 }
4799
4800                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4801
4802                 /* time for ilb owner also to sleep */
4803                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4804                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4805                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4806                         return 0;
4807                 }
4808
4809                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4810                         /* make me the ilb owner */
4811                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4812                                 return 1;
4813                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4814                         int new_ilb;
4815
4816                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4817                                                 sched_mc_power_savings))
4818                                 return 1;
4819                         /*
4820                          * Check to see if there is a more power-efficient
4821                          * ilb.
4822                          */
4823                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4824                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4825                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4826                                 resched_cpu(new_ilb);
4827                                 return 0;
4828                         }
4829                         return 1;
4830                 }
4831         } else {
4832                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4833                         return 0;
4834
4835                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4836
4837                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4838                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4839                                 BUG();
4840         }
4841         return 0;
4842 }
4843 #endif
4844
4845 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4846
4847 /*
4848  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4849  * and initiates a balancing operation if so.
4850  *
4851  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4852  */
4853 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4854 {
4855         int balance = 1;
4856         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4857         unsigned long interval;
4858         struct sched_domain *sd;
4859         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4860         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4861         int update_next_balance = 0;
4862         int need_serialize;
4863
4864         for_each_domain(cpu, sd) {
4865                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4866                         continue;
4867
4868                 interval = sd->balance_interval;
4869                 if (idle != CPU_IDLE)
4870                         interval *= sd->busy_factor;
4871
4872                 /* scale ms to jiffies */
4873                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4874                 if (unlikely(!interval))
4875                         interval = 1;
4876                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4877                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4878
4879                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4880
4881                 if (need_serialize) {
4882                         if (!spin_trylock(&balancing))
4883                                 goto out;
4884                 }
4885
4886                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4887                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4888                                 /*
4889                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4890                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4891                                  * not idle.
4892                                  */
4893                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4894                         }
4895                         sd->last_balance = jiffies;
4896                 }
4897                 if (need_serialize)
4898                         spin_unlock(&balancing);
4899 out:
4900                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4901                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4902                         update_next_balance = 1;
4903                 }
4904
4905                 /*
4906                  * Stop the load balance at this level. There is another
4907                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4908                  * actively.
4909                  */
4910                 if (!balance)
4911                         break;
4912         }
4913
4914         /*
4915          * next_balance will be updated only when there is a need.
4916          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4917          * updated.
4918          */
4919         if (likely(update_next_balance))
4920                 rq->next_balance = next_balance;
4921 }
4922
4923 /*
4924  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4925  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4926  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4927  */
4928 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4929 {
4930         int this_cpu = smp_processor_id();
4931         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4932         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4933                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4934
4935         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4936
4937 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4938         /*
4939          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4940          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4941          * stopped.
4942          */
4943         if (this_rq->idle_at_tick &&
4944             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4945                 struct rq *rq;
4946                 int balance_cpu;
4947
4948                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4949                         if (balance_cpu == this_cpu)
4950                                 continue;
4951
4952                         /*
4953                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4954                          * work being done for other cpus. Next load
4955                          * balancing owner will pick it up.
4956                          */
4957                         if (need_resched())
4958                                 break;
4959
4960                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4961
4962                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4963                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4964                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4965                 }
4966         }
4967 #endif
4968 }
4969
4970 static inline int on_null_domain(int cpu)
4971 {
4972         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4973 }
4974
4975 /*
4976  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4977  *
4978  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4979  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4980  * if the whole system is idle.
4981  */
4982 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4983 {
4984 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4985         /*
4986          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4987          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4988          * load balancer.
4989          */
4990         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4991                 rq->in_nohz_recently = 0;
4992
4993                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4994                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4995                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4996                 }
4997
4998                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4999                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
5000
5001                         if (ilb < nr_cpu_ids)
5002                                 resched_cpu(ilb);
5003                 }
5004         }
5005
5006         /*
5007          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
5008          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
5009          */
5010         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
5011             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
5012                 resched_cpu(cpu);
5013                 return;
5014         }
5015
5016         /*
5017          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
5018          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
5019          */
5020         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
5021             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
5022                 return;
5023 #endif
5024         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5025         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5026             likely(!on_null_domain(cpu)))
5027                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5028 }
5029
5030 #else   /* CONFIG_SMP */
5031
5032 /*
5033  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5034  */
5035 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5036 {
5037 }
5038
5039 #endif
5040
5041 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5042
5043 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5044
5045 /*
5046  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5047  * @p in case that task is currently running.
5048  *
5049  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5050  */
5051 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5052 {
5053         u64 ns = 0;
5054
5055         if (task_current(rq, p)) {
5056                 update_rq_clock(rq);
5057                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
5058                 if ((s64)ns < 0)
5059                         ns = 0;
5060         }
5061
5062         return ns;
5063 }
5064
5065 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5066 {
5067         unsigned long flags;
5068         struct rq *rq;
5069         u64 ns = 0;
5070
5071         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5072         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5073         task_rq_unlock(rq, &flags);
5074
5075         return ns;
5076 }
5077
5078 /*
5079  * Return accounted runtime for the task.
5080  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5081  * pending runtime that have not been accounted yet.
5082  */
5083 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5084 {
5085         unsigned long flags;
5086         struct rq *rq;
5087         u64 ns = 0;
5088
5089         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5090         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5091         task_rq_unlock(rq, &flags);
5092
5093         return ns;
5094 }
5095
5096 /*
5097  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5098  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5099  * pending runtime that have not been accounted yet.
5100  *
5101  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5102  * so the return value not includes other pending runtime that other
5103  * running tasks might have.
5104  */
5105 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5106 {
5107         struct task_cputime totals;
5108         unsigned long flags;
5109         struct rq *rq;
5110         u64 ns;
5111
5112         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5113         thread_group_cputime(p, &totals);
5114         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5115         task_rq_unlock(rq, &flags);
5116
5117         return ns;
5118 }
5119
5120 /*
5121  * Account user cpu time to a process.
5122  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5123  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5124  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5125  */
5126 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5127                        cputime_t cputime_scaled)
5128 {
5129         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5130         cputime64_t tmp;
5131
5132         /* Add user time to process. */
5133         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5134         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5135         account_group_user_time(p, cputime);
5136
5137         /* Add user time to cpustat. */
5138         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5139         if (TASK_NICE(p) > 0)
5140                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5141         else
5142                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5143
5144         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5145         /* Account for user time used */
5146         acct_update_integrals(p);
5147 }
5148
5149 /*
5150  * Account guest cpu time to a process.
5151  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5152  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5153  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5154  */
5155 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5156                                cputime_t cputime_scaled)
5157 {
5158         cputime64_t tmp;
5159         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5160
5161         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5162
5163         /* Add guest time to process. */
5164         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5165         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5166         account_group_user_time(p, cputime);
5167         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5168
5169         /* Add guest time to cpustat. */
5170         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5171         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5172 }
5173
5174 /*
5175  * Account system cpu time to a process.
5176  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5177  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5178  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5179  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5180  */
5181 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5182                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5183 {
5184         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5185         cputime64_t tmp;
5186
5187         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5188                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5189                 return;
5190         }
5191
5192         /* Add system time to process. */
5193         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5194         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5195         account_group_system_time(p, cputime);
5196
5197         /* Add system time to cpustat. */
5198         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5199         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5200                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5201         else if (softirq_count())
5202                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5203         else
5204                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5205
5206         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5207
5208         /* Account for system time used */
5209         acct_update_integrals(p);
5210 }
5211
5212 /*
5213  * Account for involuntary wait time.
5214  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5215  */
5216 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5217 {
5218         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5219         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5220
5221         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5222 }
5223
5224 /*
5225  * Account for idle time.
5226  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5227  */
5228 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5229 {
5230         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5231         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5232         struct rq *rq = this_rq();
5233
5234         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5235                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5236         else
5237                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5238 }
5239
5240 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5241
5242 /*
5243  * Account a single tick of cpu time.
5244  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5245  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5246  */
5247 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5248 {
5249         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5250         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5251         struct rq *rq = this_rq();
5252
5253         if (user_tick)
5254                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5255         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5256                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5257                                     one_jiffy_scaled);
5258         else
5259                 account_idle_time(one_jiffy);
5260 }
5261
5262 /*
5263  * Account multiple ticks of steal time.
5264  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5265  * @ticks: number of stolen ticks
5266  */
5267 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5268 {
5269         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5270 }
5271
5272 /*
5273  * Account multiple ticks of idle time.
5274  * @ticks: number of stolen ticks
5275  */
5276 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5277 {
5278         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5279 }
5280
5281 #endif
5282
5283 /*
5284  * Use precise platform statistics if available:
5285  */
5286 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5287 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5288 {
5289         return p->utime;
5290 }
5291
5292 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5293 {
5294         return p->stime;
5295 }
5296 #else
5297 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5298 {
5299         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5300                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5301         u64 temp;
5302
5303         /*
5304          * Use CFS's precise accounting:
5305          */
5306         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5307
5308         if (total) {
5309                 temp *= utime;
5310                 do_div(temp, total);
5311         }
5312         utime = (clock_t)temp;
5313
5314         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5315         return p->prev_utime;
5316 }
5317
5318 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5319 {
5320         clock_t stime;
5321
5322         /*
5323          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5324          * the total, to make sure the total observed by userspace
5325          * grows monotonically - apps rely on that):
5326          */
5327         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5328                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5329
5330         if (stime >= 0)
5331                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5332
5333         return p->prev_stime;
5334 }
5335 #endif
5336
5337 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5338 {
5339         return p->gtime;
5340 }
5341
5342 /*
5343  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5344  * We call it with interrupts disabled.
5345  *
5346  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5347  * timeslices.
5348  */
5349 void scheduler_tick(void)
5350 {
5351         int cpu = smp_processor_id();
5352         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5353         struct task_struct *curr = rq->curr;
5354
5355         sched_clock_tick();
5356
5357         spin_lock(&rq->lock);
5358         update_rq_clock(rq);
5359         update_cpu_load(rq);
5360         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5361         spin_unlock(&rq->lock);
5362
5363         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5364
5365 #ifdef CONFIG_SMP
5366         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5367         trigger_load_balance(rq, cpu);
5368 #endif
5369 }
5370
5371 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5372 {
5373         if (in_lock_functions(addr)) {
5374                 addr = CALLER_ADDR2;
5375                 if (in_lock_functions(addr))
5376                         addr = CALLER_ADDR3;
5377         }
5378         return addr;
5379 }
5380
5381 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5382                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5383
5384 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5385 {
5386 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5387         /*
5388          * Underflow?
5389          */
5390         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5391                 return;
5392 #endif
5393         preempt_count() += val;
5394 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5395         /*
5396          * Spinlock count overflowing soon?
5397          */
5398         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5399                                 PREEMPT_MASK - 10);
5400 #endif
5401         if (preempt_count() == val)
5402                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5403 }
5404 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5405
5406 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5407 {
5408 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5409         /*
5410          * Underflow?
5411          */
5412         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5413                 return;
5414         /*
5415          * Is the spinlock portion underflowing?
5416          */
5417         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5418                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5419                 return;
5420 #endif
5421
5422         if (preempt_count() == val)
5423                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5424         preempt_count() -= val;
5425 }
5426 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5427
5428 #endif
5429
5430 /*
5431  * Print scheduling while atomic bug:
5432  */
5433 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5434 {
5435         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5436
5437         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5438                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5439
5440         debug_show_held_locks(prev);
5441         print_modules();
5442         if (irqs_disabled())
5443                 print_irqtrace_events(prev);
5444
5445         if (regs)
5446                 show_regs(regs);
5447         else
5448                 dump_stack();
5449 }
5450
5451 /*
5452  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5453  */
5454 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5455 {
5456         /*
5457          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5458          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5459          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5460          */
5461         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5462                 __schedule_bug(prev);
5463
5464         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5465
5466         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5467 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5468         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5469                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5470                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5471         }
5472 #endif
5473 }
5474
5475 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5476 {
5477         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5478                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5479
5480                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5481                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5482
5483                 /*
5484                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5485                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5486                  * the avg_overlap on preemption.
5487                  *
5488                  * We use the average preemption runtime because that
5489                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5490                  * build up.
5491                  */
5492                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5493         }
5494         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5495 }
5496
5497 /*
5498  * Pick up the highest-prio task:
5499  */
5500 static inline struct task_struct *
5501 pick_next_task(struct rq *rq)
5502 {
5503         const struct sched_class *class;
5504         struct task_struct *p;
5505
5506         /*
5507          * Optimization: we know that if all tasks are in
5508          * the fair class we can call that function directly:
5509          */
5510         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5511                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5512                 if (likely(p))
5513                         return p;
5514         }
5515
5516         class = sched_class_highest;
5517         for ( ; ; ) {
5518                 p = class->pick_next_task(rq);
5519                 if (p)
5520                         return p;
5521                 /*
5522                  * Will never be NULL as the idle class always
5523                  * returns a non-NULL p:
5524                  */
5525                 class = class->next;
5526         }
5527 }
5528
5529 /*
5530  * schedule() is the main scheduler function.
5531  */
5532 asmlinkage void __sched schedule(void)
5533 {
5534         struct task_struct *prev, *next;
5535         unsigned long *switch_count;
5536         struct rq *rq;
5537         int cpu;
5538
5539 need_resched:
5540         preempt_disable();
5541         cpu = smp_processor_id();
5542         rq = cpu_rq(cpu);
5543         rcu_qsctr_inc(cpu);
5544         prev = rq->curr;
5545         switch_count = &prev->nivcsw;
5546
5547         release_kernel_lock(prev);
5548 need_resched_nonpreemptible:
5549
5550         schedule_debug(prev);
5551
5552         if (sched_feat(HRTICK))
5553                 hrtick_clear(rq);
5554
5555         spin_lock_irq(&rq->lock);
5556         update_rq_clock(rq);
5557         clear_tsk_need_resched(prev);
5558
5559         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5560                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5561                         prev->state = TASK_RUNNING;
5562                 else
5563                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5564                 switch_count = &prev->nvcsw;
5565         }
5566
5567         pre_schedule(rq, prev);
5568
5569         if (unlikely(!rq->nr_running))
5570                 idle_balance(cpu, rq);
5571
5572         put_prev_task(rq, prev);
5573         next = pick_next_task(rq);
5574
5575         if (likely(prev != next)) {
5576                 sched_info_switch(prev, next);
5577                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5578
5579                 rq->nr_switches++;
5580                 rq->curr = next;
5581                 ++*switch_count;
5582
5583                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5584                 /*
5585                  * the context switch might have flipped the stack from under
5586                  * us, hence refresh the local variables.
5587                  */
5588                 cpu = smp_processor_id();
5589                 rq = cpu_rq(cpu);
5590         } else
5591                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5592
5593         post_schedule(rq);
5594
5595         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5596                 goto need_resched_nonpreemptible;
5597
5598         preempt_enable_no_resched();
5599         if (need_resched())
5600                 goto need_resched;
5601 }
5602 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5603
5604 #ifdef CONFIG_SMP
5605 /*
5606  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5607  * access and not reliable.
5608  */
5609 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5610 {
5611         unsigned int cpu;
5612         struct rq *rq;
5613
5614         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5615                 return 0;
5616
5617 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5618         /*
5619          * Need to access the cpu field knowing that
5620          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5621          * the mutex owner just released it and exited.
5622          */
5623         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5624                 goto out;
5625 #else
5626         cpu = owner->cpu;
5627 #endif
5628
5629         /*
5630          * Even if the access succeeded (likely case),
5631          * the cpu field may no longer be valid.
5632          */
5633         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5634                 goto out;
5635
5636         /*
5637          * We need to validate that we can do a
5638          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5639          */
5640         if (!cpu_online(cpu))
5641                 goto out;
5642
5643         rq = cpu_rq(cpu);
5644
5645         for (;;) {
5646                 /*
5647                  * Owner changed, break to re-assess state.
5648                  */
5649                 if (lock->owner != owner)
5650                         break;
5651
5652                 /*
5653                  * Is that owner really running on that cpu?
5654                  */
5655                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5656                         return 0;
5657
5658                 cpu_relax();
5659         }
5660 out:
5661         return 1;
5662 }
5663 #endif
5664
5665 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5666 /*
5667  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5668  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5669  * occur there and call schedule directly.
5670  */
5671 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5672 {
5673         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5674
5675         /*
5676          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5677          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5678          */
5679         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5680                 return;
5681
5682         do {
5683                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5684                 schedule();
5685                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5686
5687                 /*
5688                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5689                  * between schedule and now.
5690                  */
5691                 barrier();
5692         } while (need_resched());
5693 }
5694 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5695
5696 /*
5697  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5698  * off of irq context.
5699  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5700  * protect us against recursive calling from irq.
5701  */
5702 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5703 {
5704         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5705
5706         /* Catch callers which need to be fixed */
5707         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5708
5709         do {
5710                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5711                 local_irq_enable();
5712                 schedule();
5713                 local_irq_disable();
5714                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5715
5716                 /*
5717                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5718                  * between schedule and now.
5719                  */
5720                 barrier();
5721         } while (need_resched());
5722 }
5723
5724 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5725
5726 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5727                           void *key)
5728 {
5729         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5730 }
5731 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5732
5733 /*
5734  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5735  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5736  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5737  *
5738  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5739  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5740  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5741  */
5742 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5743                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5744 {
5745         wait_queue_t *curr, *next;
5746
5747         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5748                 unsigned flags = curr->flags;
5749
5750                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5751                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5752                         break;
5753         }
5754 }
5755
5756 /**
5757  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5758  * @q: the waitqueue
5759  * @mode: which threads
5760  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5761  * @key: is directly passed to the wakeup function
5762  *
5763  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5764  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5765  */
5766 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5767                         int nr_exclusive, void *key)
5768 {
5769         unsigned long flags;
5770
5771         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5772         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5773         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5774 }
5775 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5776
5777 /*
5778  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5779  */
5780 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5781 {
5782         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5783 }
5784
5785 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5786 {
5787         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5788 }
5789
5790 /**
5791  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5792  * @q: the waitqueue
5793  * @mode: which threads
5794  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5795  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5796  *
5797  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5798  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5799  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5800  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5801  *
5802  * On UP it can prevent extra preemption.
5803  *
5804  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5805  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5806  */
5807 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5808                         int nr_exclusive, void *key)
5809 {
5810         unsigned long flags;
5811         int sync = 1;
5812
5813         if (unlikely(!q))
5814                 return;
5815
5816         if (unlikely(!nr_exclusive))
5817                 sync = 0;
5818
5819         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5820         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5821         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5822 }
5823 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5824
5825 /*
5826  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5827  */
5828 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5829 {
5830         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5831 }
5832 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5833
5834 /**
5835  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5836  * @x:  holds the state of this particular completion
5837  *
5838  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5839  * awakened in the same order in which they were queued.
5840  *
5841  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5842  *
5843  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5844  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5845  */
5846 void complete(struct completion *x)
5847 {
5848         unsigned long flags;
5849
5850         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5851         x->done++;
5852         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5853         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5854 }
5855 EXPORT_SYMBOL(complete);
5856
5857 /**
5858  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5859  * @x:  holds the state of this particular completion
5860  *
5861  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5862  *
5863  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5864  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5865  */
5866 void complete_all(struct completion *x)
5867 {
5868         unsigned long flags;
5869
5870         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5871         x->done += UINT_MAX/2;
5872         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5873         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5874 }
5875 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5876
5877 static inline long __sched
5878 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5879 {
5880         if (!x->done) {
5881                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5882
5883                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5884                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5885                 do {
5886                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5887                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5888                                 break;
5889                         }
5890                         __set_current_state(state);
5891                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5892                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5893                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5894                 } while (!x->done && timeout);
5895                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5896                 if (!x->done)
5897                         return timeout;
5898         }
5899         x->done--;
5900         return timeout ?: 1;
5901 }
5902
5903 static long __sched
5904 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5905 {
5906         might_sleep();
5907
5908         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5909         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5910         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5911         return timeout;
5912 }
5913
5914 /**
5915  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5916  * @x:  holds the state of this particular completion
5917  *
5918  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5919  * interruptible and there is no timeout.
5920  *
5921  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5922  * and interrupt capability. Also see complete().
5923  */
5924 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5925 {
5926         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5927 }
5928 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5929
5930 /**
5931  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5932  * @x:  holds the state of this particular completion
5933  * @timeout:  timeout value in jiffies
5934  *
5935  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5936  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5937  * interruptible.
5938  */
5939 unsigned long __sched
5940 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5941 {
5942         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5943 }
5944 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5945
5946 /**
5947  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5948  * @x:  holds the state of this particular completion
5949  *
5950  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5951  * interruptible.
5952  */
5953 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5954 {
5955         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5956         if (t == -ERESTARTSYS)
5957                 return t;
5958         return 0;
5959 }
5960 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5961
5962 /**
5963  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5964  * @x:  holds the state of this particular completion
5965  * @timeout:  timeout value in jiffies
5966  *
5967  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5968  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5969  */
5970 unsigned long __sched
5971 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5972                                           unsigned long timeout)
5973 {
5974         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5975 }
5976 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5977
5978 /**
5979  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5980  * @x:  holds the state of this particular completion
5981  *
5982  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5983  * interrupted by a kill signal.
5984  */
5985 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5986 {
5987         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5988         if (t == -ERESTARTSYS)
5989                 return t;
5990         return 0;
5991 }
5992 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5993
5994 /**
5995  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5996  *      @x:     completion structure
5997  *
5998  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5999  *               1 if a decrement succeeded.
6000  *
6001  *      If a completion is being used as a counting completion,
6002  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
6003  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
6004  *      is protecting is not available.
6005  */
6006 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
6007 {
6008         int ret = 1;
6009
6010         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6011         if (!x->done)
6012                 ret = 0;
6013         else
6014                 x->done--;
6015         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6016         return ret;
6017 }
6018 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6019
6020 /**
6021  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6022  *      @x:     completion structure
6023  *
6024  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6025  *               1 if there are no waiters.
6026  *
6027  */
6028 bool completion_done(struct completion *x)
6029 {
6030         int ret = 1;
6031
6032         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6033         if (!x->done)
6034                 ret = 0;
6035         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6036         return ret;
6037 }
6038 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6039
6040 static long __sched
6041 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6042 {
6043         unsigned long flags;
6044         wait_queue_t wait;
6045
6046         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6047
6048         __set_current_state(state);
6049
6050         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6051         __add_wait_queue(q, &wait);
6052         spin_unlock(&q->lock);
6053         timeout = schedule_timeout(timeout);
6054         spin_lock_irq(&q->lock);
6055         __remove_wait_queue(q, &wait);
6056         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6057
6058         return timeout;
6059 }
6060
6061 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6062 {
6063         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6064 }
6065 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6066
6067 long __sched
6068 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6069 {
6070         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6071 }
6072 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6073
6074 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6075 {
6076         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6077 }
6078 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6079
6080 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6081 {
6082         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6083 }
6084 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6085
6086 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6087
6088 /*
6089  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6090  * @p: task
6091  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6092  *
6093  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6094  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6095  *
6096  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6097  */
6098 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6099 {
6100         unsigned long flags;
6101         int oldprio, on_rq, running;
6102         struct rq *rq;
6103         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6104
6105         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6106
6107         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6108         update_rq_clock(rq);
6109
6110         oldprio = p->prio;
6111         on_rq = p->se.on_rq;
6112         running = task_current(rq, p);
6113         if (on_rq)
6114                 dequeue_task(rq, p, 0);
6115         if (running)
6116                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6117
6118         if (rt_prio(prio))
6119                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6120         else
6121                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6122
6123         p->prio = prio;
6124
6125         if (running)
6126                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6127         if (on_rq) {
6128                 enqueue_task(rq, p, 0);
6129
6130                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6131         }
6132         task_rq_unlock(rq, &flags);
6133 }
6134
6135 #endif
6136
6137 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6138 {
6139         int old_prio, delta, on_rq;
6140         unsigned long flags;
6141         struct rq *rq;
6142
6143         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6144                 return;
6145         /*
6146          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6147          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6148          */
6149         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6150         update_rq_clock(rq);
6151         /*
6152          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6153          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6154          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6155          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6156          */
6157         if (task_has_rt_policy(p)) {
6158                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6159                 goto out_unlock;
6160         }
6161         on_rq = p->se.on_rq;
6162         if (on_rq)
6163                 dequeue_task(rq, p, 0);
6164
6165         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6166         set_load_weight(p);
6167         old_prio = p->prio;
6168         p->prio = effective_prio(p);
6169         delta = p->prio - old_prio;
6170
6171         if (on_rq) {
6172                 enqueue_task(rq, p, 0);
6173                 /*
6174                  * If the task increased its priority or is running and
6175                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6176                  */
6177                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6178                         resched_task(rq->curr);
6179         }
6180 out_unlock:
6181         task_rq_unlock(rq, &flags);
6182 }
6183 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6184
6185 /*
6186  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6187  * @p: task
6188  * @nice: nice value
6189  */
6190 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6191 {
6192         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6193         int nice_rlim = 20 - nice;
6194
6195         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6196                 capable(CAP_SYS_NICE));
6197 }
6198
6199 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6200
6201 /*
6202  * sys_nice - change the priority of the current process.
6203  * @increment: priority increment
6204  *
6205  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6206  * does similar things.
6207  */
6208 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6209 {
6210         long nice, retval;
6211
6212         /*
6213          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6214          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6215          * and we have a single winner.
6216          */
6217         if (increment < -40)
6218                 increment = -40;
6219         if (increment > 40)
6220                 increment = 40;
6221
6222         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6223         if (nice < -20)
6224                 nice = -20;
6225         if (nice > 19)
6226                 nice = 19;
6227
6228         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6229                 return -EPERM;
6230
6231         retval = security_task_setnice(current, nice);
6232         if (retval)
6233                 return retval;
6234
6235         set_user_nice(current, nice);
6236         return 0;
6237 }
6238
6239 #endif
6240
6241 /**
6242  * task_prio - return the priority value of a given task.
6243  * @p: the task in question.
6244  *
6245  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6246  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6247  * around 0, value goes from -16 to +15.
6248  */
6249 int task_prio(const struct task_struct *p)
6250 {
6251         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6252 }
6253
6254 /**
6255  * task_nice - return the nice value of a given task.
6256  * @p: the task in question.
6257  */
6258 int task_nice(const struct task_struct *p)
6259 {
6260         return TASK_NICE(p);
6261 }
6262 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6263
6264 /**
6265  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6266  * @cpu: the processor in question.
6267  */
6268 int idle_cpu(int cpu)
6269 {
6270         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6271 }
6272
6273 /**
6274  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6275  * @cpu: the processor in question.
6276  */
6277 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6278 {
6279         return cpu_rq(cpu)->idle;
6280 }
6281
6282 /**
6283  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6284  * @pid: the pid in question.
6285  */
6286 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6287 {
6288         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6289 }
6290
6291 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6292 static void
6293 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6294 {
6295         BUG_ON(p->se.on_rq);
6296
6297         p->policy = policy;
6298         switch (p->policy) {
6299         case SCHED_NORMAL:
6300         case SCHED_BATCH:
6301         case SCHED_IDLE:
6302                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6303                 break;
6304         case SCHED_FIFO:
6305         case SCHED_RR:
6306                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6307                 break;
6308         }
6309
6310         p->rt_priority = prio;
6311         p->normal_prio = normal_prio(p);
6312         /* we are holding p->pi_lock already */
6313         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6314         set_load_weight(p);
6315 }
6316
6317 /*
6318  * check the target process has a UID that matches the current process's
6319  */
6320 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6321 {
6322         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6323         bool match;
6324
6325         rcu_read_lock();
6326         pcred = __task_cred(p);
6327         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6328                  cred->euid == pcred->uid);
6329         rcu_read_unlock();
6330         return match;
6331 }
6332
6333 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6334                                 struct sched_param *param, bool user)
6335 {
6336         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6337         unsigned long flags;
6338         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6339         struct rq *rq;
6340         int reset_on_fork;
6341
6342         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6343         BUG_ON(in_interrupt());
6344 recheck:
6345         /* double check policy once rq lock held */
6346         if (policy < 0) {
6347                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6348                 policy = oldpolicy = p->policy;
6349         } else {
6350                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6351                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6352
6353                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6354                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6355                                 policy != SCHED_IDLE)
6356                         return -EINVAL;
6357         }
6358
6359         /*
6360          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6361          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6362          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6363          */
6364         if (param->sched_priority < 0 ||
6365             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6366             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6367                 return -EINVAL;
6368         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6369                 return -EINVAL;
6370
6371         /*
6372          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6373          */
6374         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6375                 if (rt_policy(policy)) {
6376                         unsigned long rlim_rtprio;
6377
6378                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6379                                 return -ESRCH;
6380                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6381                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6382
6383                         /* can't set/change the rt policy */
6384                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6385                                 return -EPERM;
6386
6387                         /* can't increase priority */
6388                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6389                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6390                                 return -EPERM;
6391                 }
6392                 /*
6393                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6394                  * move out of SCHED_IDLE either:
6395                  */
6396                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6397                         return -EPERM;
6398
6399                 /* can't change other user's priorities */
6400                 if (!check_same_owner(p))
6401                         return -EPERM;
6402
6403                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6404                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6405                         return -EPERM;
6406         }
6407
6408         if (user) {
6409 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6410                 /*
6411                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6412                  * assigned.
6413                  */
6414                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6415                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6416                         return -EPERM;
6417 #endif
6418
6419                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6420                 if (retval)
6421                         return retval;
6422         }
6423
6424         /*
6425          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6426          * changing the priority of the task:
6427          */
6428         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6429         /*
6430          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6431          * runqueue lock must be held.
6432          */
6433         rq = __task_rq_lock(p);
6434         /* recheck policy now with rq lock held */
6435         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6436                 policy = oldpolicy = -1;
6437                 __task_rq_unlock(rq);
6438                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6439                 goto recheck;
6440         }
6441         update_rq_clock(rq);
6442         on_rq = p->se.on_rq;
6443         running = task_current(rq, p);
6444         if (on_rq)
6445                 deactivate_task(rq, p, 0);
6446         if (running)
6447                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6448
6449         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6450
6451         oldprio = p->prio;
6452         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6453
6454         if (running)
6455                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6456         if (on_rq) {
6457                 activate_task(rq, p, 0);
6458
6459                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6460         }
6461         __task_rq_unlock(rq);
6462         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6463
6464         rt_mutex_adjust_pi(p);
6465
6466         return 0;
6467 }
6468
6469 /**
6470  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6471  * @p: the task in question.
6472  * @policy: new policy.
6473  * @param: structure containing the new RT priority.
6474  *
6475  * NOTE that the task may be already dead.
6476  */
6477 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6478                        struct sched_param *param)
6479 {
6480         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6481 }
6482 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6483
6484 /**
6485  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6486  * @p: the task in question.
6487  * @policy: new policy.
6488  * @param: structure containing the new RT priority.
6489  *
6490  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6491  * current context has permission.  For example, this is needed in
6492  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6493  * but our caller might not have that capability.
6494  */
6495 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6496                                struct sched_param *param)
6497 {
6498         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6499 }
6500
6501 static int
6502 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6503 {
6504         struct sched_param lparam;
6505         struct task_struct *p;
6506         int retval;
6507
6508         if (!param || pid < 0)
6509                 return -EINVAL;
6510         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6511                 return -EFAULT;
6512
6513         rcu_read_lock();
6514         retval = -ESRCH;
6515         p = find_process_by_pid(pid);
6516         if (p != NULL)
6517                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6518         rcu_read_unlock();
6519
6520         return retval;
6521 }
6522
6523 /**
6524  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6525  * @pid: the pid in question.
6526  * @policy: new policy.
6527  * @param: structure containing the new RT priority.
6528  */
6529 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6530                 struct sched_param __user *, param)
6531 {
6532         /* negative values for policy are not valid */
6533         if (policy < 0)
6534                 return -EINVAL;
6535
6536         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6537 }
6538
6539 /**
6540  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6541  * @pid: the pid in question.
6542  * @param: structure containing the new RT priority.
6543  */
6544 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6545 {
6546         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6547 }
6548
6549 /**
6550  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6551  * @pid: the pid in question.
6552  */
6553 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6554 {
6555         struct task_struct *p;
6556         int retval;
6557
6558         if (pid < 0)
6559                 return -EINVAL;
6560
6561         retval = -ESRCH;
6562         read_lock(&tasklist_lock);
6563         p = find_process_by_pid(pid);
6564         if (p) {
6565                 retval = security_task_getscheduler(p);
6566                 if (!retval)
6567                         retval = p->policy
6568                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6569         }
6570         read_unlock(&tasklist_lock);
6571         return retval;
6572 }
6573
6574 /**
6575  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6576  * @pid: the pid in question.
6577  * @param: structure containing the RT priority.
6578  */
6579 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6580 {
6581         struct sched_param lp;
6582         struct task_struct *p;
6583         int retval;
6584
6585         if (!param || pid < 0)
6586                 return -EINVAL;
6587
6588         read_lock(&tasklist_lock);
6589         p = find_process_by_pid(pid);
6590         retval = -ESRCH;
6591         if (!p)
6592                 goto out_unlock;
6593
6594         retval = security_task_getscheduler(p);
6595         if (retval)
6596                 goto out_unlock;
6597
6598         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6599         read_unlock(&tasklist_lock);
6600
6601         /*
6602          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6603          */
6604         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6605
6606         return retval;
6607
6608 out_unlock:
6609         read_unlock(&tasklist_lock);
6610         return retval;
6611 }
6612
6613 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6614 {
6615         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6616         struct task_struct *p;
6617         int retval;
6618
6619         get_online_cpus();
6620         read_lock(&tasklist_lock);
6621
6622         p = find_process_by_pid(pid);
6623         if (!p) {
6624                 read_unlock(&tasklist_lock);
6625                 put_online_cpus();
6626                 return -ESRCH;
6627         }
6628
6629         /*
6630          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6631          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6632          * usage count and then drop tasklist_lock.
6633          */
6634         get_task_struct(p);
6635         read_unlock(&tasklist_lock);
6636
6637         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6638                 retval = -ENOMEM;
6639                 goto out_put_task;
6640         }
6641         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6642                 retval = -ENOMEM;
6643                 goto out_free_cpus_allowed;
6644         }
6645         retval = -EPERM;
6646         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6647                 goto out_unlock;
6648
6649         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6650         if (retval)
6651                 goto out_unlock;
6652
6653         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6654         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6655  again:
6656         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6657
6658         if (!retval) {
6659                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6660                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6661                         /*
6662                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6663                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6664                          * cpuset's cpus_allowed
6665                          */
6666                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6667                         goto again;
6668                 }
6669         }
6670 out_unlock:
6671         free_cpumask_var(new_mask);
6672 out_free_cpus_allowed:
6673         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6674 out_put_task:
6675         put_task_struct(p);
6676         put_online_cpus();
6677         return retval;
6678 }
6679
6680 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6681                              struct cpumask *new_mask)
6682 {
6683         if (len < cpumask_size())
6684                 cpumask_clear(new_mask);
6685         else if (len > cpumask_size())
6686                 len = cpumask_size();
6687
6688         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6689 }
6690
6691 /**
6692  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6693  * @pid: pid of the process
6694  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6695  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6696  */
6697 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6698                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6699 {
6700         cpumask_var_t new_mask;
6701         int retval;
6702
6703         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6704                 return -ENOMEM;
6705
6706         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6707         if (retval == 0)
6708                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6709         free_cpumask_var(new_mask);
6710         return retval;
6711 }
6712
6713 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6714 {
6715         struct task_struct *p;
6716         int retval;
6717
6718         get_online_cpus();
6719         read_lock(&tasklist_lock);
6720
6721         retval = -ESRCH;
6722         p = find_process_by_pid(pid);
6723         if (!p)
6724                 goto out_unlock;
6725
6726         retval = security_task_getscheduler(p);
6727         if (retval)
6728                 goto out_unlock;
6729
6730         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6731
6732 out_unlock:
6733         read_unlock(&tasklist_lock);
6734         put_online_cpus();
6735
6736         return retval;
6737 }
6738
6739 /**
6740  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6741  * @pid: pid of the process
6742  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6743  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6744  */
6745 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6746                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6747 {
6748         int ret;
6749         cpumask_var_t mask;
6750
6751         if (len < cpumask_size())
6752                 return -EINVAL;
6753
6754         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6755                 return -ENOMEM;
6756
6757         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6758         if (ret == 0) {
6759                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6760                         ret = -EFAULT;
6761                 else
6762                         ret = cpumask_size();
6763         }
6764         free_cpumask_var(mask);
6765
6766         return ret;
6767 }
6768
6769 /**
6770  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6771  *
6772  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6773  * other threads running on this CPU then this function will return.
6774  */
6775 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6776 {
6777         struct rq *rq = this_rq_lock();
6778
6779         schedstat_inc(rq, yld_count);
6780         current->sched_class->yield_task(rq);
6781
6782         /*
6783          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6784          * no need to preempt or enable interrupts:
6785          */
6786         __release(rq->lock);
6787         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6788         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6789         preempt_enable_no_resched();
6790
6791         schedule();
6792
6793         return 0;
6794 }
6795
6796 static inline int should_resched(void)
6797 {
6798         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6799 }
6800
6801 static void __cond_resched(void)
6802 {
6803         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6804         schedule();
6805         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6806 }
6807
6808 int __sched _cond_resched(void)
6809 {
6810         if (should_resched()) {
6811                 __cond_resched();
6812                 return 1;
6813         }
6814         return 0;
6815 }
6816 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6817
6818 /*
6819  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6820  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6821  *
6822  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6823  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6824  * spin_unlock(), once by hand).
6825  */
6826 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6827 {
6828         int resched = should_resched();
6829         int ret = 0;
6830
6831         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6832                 spin_unlock(lock);
6833                 if (resched)
6834                         __cond_resched();
6835                 else
6836                         cpu_relax();
6837                 ret = 1;
6838                 spin_lock(lock);
6839         }
6840         return ret;
6841 }
6842 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6843
6844 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6845 {
6846         BUG_ON(!in_softirq());
6847
6848         if (should_resched()) {
6849                 local_bh_enable();
6850                 __cond_resched();
6851                 local_bh_disable();
6852                 return 1;
6853         }
6854         return 0;
6855 }
6856 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6857
6858 /**
6859  * yield - yield the current processor to other threads.
6860  *
6861  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6862  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6863  */
6864 void __sched yield(void)
6865 {
6866         set_current_state(TASK_RUNNING);
6867         sys_sched_yield();
6868 }
6869 EXPORT_SYMBOL(yield);
6870
6871 /*
6872  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6873  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6874  *
6875  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6876  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6877  */
6878 void __sched io_schedule(void)
6879 {
6880         struct rq *rq = raw_rq();
6881
6882   &