faf4d463bbffb9a561beed93bd59282ea7c7092e
[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/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         spinlock_t              rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_SMP
313 static int root_task_group_empty(void)
314 {
315         return list_empty(&root_task_group.children);
316 }
317 #endif
318
319 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
320 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
321 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
322 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
323 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
324 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
325
326 /*
327  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
328  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
329  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
330  * too large, so as the shares value of a task group.
331  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
332  *  limitation from this.)
333  */
334 #define MIN_SHARES      2
335 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
336
337 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
338 #endif
339
340 /* Default task group.
341  *      Every task in system belong to this group at bootup.
342  */
343 struct task_group init_task_group;
344
345 /* return group to which a task belongs */
346 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
347 {
348         struct task_group *tg;
349
350 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
351         rcu_read_lock();
352         tg = __task_cred(p)->user->tg;
353         rcu_read_unlock();
354 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
355         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
356                                 struct task_group, css);
357 #else
358         tg = &init_task_group;
359 #endif
360         return tg;
361 }
362
363 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
364 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
365 {
366 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
367         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
368         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
369 #endif
370
371 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
372         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
373         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
374 #endif
375 }
376
377 #else
378
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
380 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
381 {
382         return NULL;
383 }
384
385 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
386
387 /* CFS-related fields in a runqueue */
388 struct cfs_rq {
389         struct load_weight load;
390         unsigned long nr_running;
391
392         u64 exec_clock;
393         u64 min_vruntime;
394
395         struct rb_root tasks_timeline;
396         struct rb_node *rb_leftmost;
397
398         struct list_head tasks;
399         struct list_head *balance_iterator;
400
401         /*
402          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
403          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
404          */
405         struct sched_entity *curr, *next, *last;
406
407         unsigned int nr_spread_over;
408
409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
410         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
411
412         /*
413          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
414          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
415          * (like users, containers etc.)
416          *
417          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
418          * list is used during load balance.
419          */
420         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
421         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
422
423 #ifdef CONFIG_SMP
424         /*
425          * the part of load.weight contributed by tasks
426          */
427         unsigned long task_weight;
428
429         /*
430          *   h_load = weight * f(tg)
431          *
432          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
433          * this group.
434          */
435         unsigned long h_load;
436
437         /*
438          * this cpu's part of tg->shares
439          */
440         unsigned long shares;
441
442         /*
443          * load.weight at the time we set shares
444          */
445         unsigned long rq_weight;
446 #endif
447 #endif
448 };
449
450 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
451 struct rt_rq {
452         struct rt_prio_array active;
453         unsigned long rt_nr_running;
454 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
455         struct {
456                 int curr; /* highest queued rt task prio */
457 #ifdef CONFIG_SMP
458                 int next; /* next highest */
459 #endif
460         } highest_prio;
461 #endif
462 #ifdef CONFIG_SMP
463         unsigned long rt_nr_migratory;
464         unsigned long rt_nr_total;
465         int overloaded;
466         struct plist_head pushable_tasks;
467 #endif
468         int rt_throttled;
469         u64 rt_time;
470         u64 rt_runtime;
471         /* Nests inside the rq lock: */
472         spinlock_t rt_runtime_lock;
473
474 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
475         unsigned long rt_nr_boosted;
476
477         struct rq *rq;
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479         struct task_group *tg;
480         struct sched_rt_entity *rt_se;
481 #endif
482 };
483
484 #ifdef CONFIG_SMP
485
486 /*
487  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
488  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
489  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
490  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
491  * object.
492  *
493  */
494 struct root_domain {
495         atomic_t refcount;
496         cpumask_var_t span;
497         cpumask_var_t online;
498
499         /*
500          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
501          * one runnable RT task.
502          */
503         cpumask_var_t rto_mask;
504         atomic_t rto_count;
505 #ifdef CONFIG_SMP
506         struct cpupri cpupri;
507 #endif
508 };
509
510 /*
511  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
512  * members (mimicking the global state we have today).
513  */
514 static struct root_domain def_root_domain;
515
516 #endif
517
518 /*
519  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
520  *
521  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
522  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
523  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
524  */
525 struct rq {
526         /* runqueue lock: */
527         spinlock_t lock;
528
529         /*
530          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
531          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
532          */
533         unsigned long nr_running;
534         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
535         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
536 #ifdef CONFIG_NO_HZ
537         unsigned long last_tick_seen;
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544         u64 nr_migrations_in;
545
546         struct cfs_rq cfs;
547         struct rt_rq rt;
548
549 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
550         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
551         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
552 #endif
553 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
554         struct list_head leaf_rt_rq_list;
555 #endif
556
557         /*
558          * This is part of a global counter where only the total sum
559          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
560          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
561          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
562          */
563         unsigned long nr_uninterruptible;
564
565         struct task_struct *curr, *idle;
566         unsigned long next_balance;
567         struct mm_struct *prev_mm;
568
569         u64 clock;
570
571         atomic_t nr_iowait;
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct root_domain *rd;
575         struct sched_domain *sd;
576
577         unsigned char idle_at_tick;
578         /* For active balancing */
579         int post_schedule;
580         int active_balance;
581         int push_cpu;
582         /* cpu of this runqueue: */
583         int cpu;
584         int online;
585
586         unsigned long avg_load_per_task;
587
588         struct task_struct *migration_thread;
589         struct list_head migration_queue;
590
591         u64 rt_avg;
592         u64 age_stamp;
593 #endif
594
595         /* calc_load related fields */
596         unsigned long calc_load_update;
597         long calc_load_active;
598
599 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
600 #ifdef CONFIG_SMP
601         int hrtick_csd_pending;
602         struct call_single_data hrtick_csd;
603 #endif
604         struct hrtimer hrtick_timer;
605 #endif
606
607 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
608         /* latency stats */
609         struct sched_info rq_sched_info;
610         unsigned long long rq_cpu_time;
611         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
612
613         /* sys_sched_yield() stats */
614         unsigned int yld_count;
615
616         /* schedule() stats */
617         unsigned int sched_switch;
618         unsigned int sched_count;
619         unsigned int sched_goidle;
620
621         /* try_to_wake_up() stats */
622         unsigned int ttwu_count;
623         unsigned int ttwu_local;
624
625         /* BKL stats */
626         unsigned int bkl_count;
627 #endif
628 };
629
630 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
631
632 static inline
633 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
634 {
635         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
636 }
637
638 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
639 {
640 #ifdef CONFIG_SMP
641         return rq->cpu;
642 #else
643         return 0;
644 #endif
645 }
646
647 /*
648  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
649  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
650  *
651  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
652  * preempt-disabled sections.
653  */
654 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
655         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
656
657 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
658 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
659 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
660 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
661 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
662
663 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
664 {
665         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
666 }
667
668 /*
669  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
670  */
671 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
672 # define const_debug __read_mostly
673 #else
674 # define const_debug static const
675 #endif
676
677 /**
678  * runqueue_is_locked
679  *
680  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
681  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
682  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
683  */
684 int runqueue_is_locked(void)
685 {
686         int cpu = get_cpu();
687         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
688         int ret;
689
690         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
691         put_cpu();
692         return ret;
693 }
694
695 /*
696  * Debugging: various feature bits
697  */
698
699 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
700         __SCHED_FEAT_##name ,
701
702 enum {
703 #include "sched_features.h"
704 };
705
706 #undef SCHED_FEAT
707
708 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
709         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
710
711 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
712 #include "sched_features.h"
713         0;
714
715 #undef SCHED_FEAT
716
717 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
718 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
719         #name ,
720
721 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
722 #include "sched_features.h"
723         NULL
724 };
725
726 #undef SCHED_FEAT
727
728 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
729 {
730         int i;
731
732         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
733                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
734                         seq_puts(m, "NO_");
735                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
736         }
737         seq_puts(m, "\n");
738
739         return 0;
740 }
741
742 static ssize_t
743 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
744                 size_t cnt, loff_t *ppos)
745 {
746         char buf[64];
747         char *cmp = buf;
748         int neg = 0;
749         int i;
750
751         if (cnt > 63)
752                 cnt = 63;
753
754         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
755                 return -EFAULT;
756
757         buf[cnt] = 0;
758
759         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
760                 neg = 1;
761                 cmp += 3;
762         }
763
764         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
765                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
766
767                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
768                         if (neg)
769                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
770                         else
771                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
772                         break;
773                 }
774         }
775
776         if (!sched_feat_names[i])
777                 return -EINVAL;
778
779         filp->f_pos += cnt;
780
781         return cnt;
782 }
783
784 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
785 {
786         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
787 }
788
789 static struct file_operations sched_feat_fops = {
790         .open           = sched_feat_open,
791         .write          = sched_feat_write,
792         .read           = seq_read,
793         .llseek         = seq_lseek,
794         .release        = single_release,
795 };
796
797 static __init int sched_init_debug(void)
798 {
799         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
800                         &sched_feat_fops);
801
802         return 0;
803 }
804 late_initcall(sched_init_debug);
805
806 #endif
807
808 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
809
810 /*
811  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
812  * Limited because this is done with IRQs disabled.
813  */
814 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
815
816 /*
817  * ratelimit for updating the group shares.
818  * default: 0.25ms
819  */
820 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
821
822 /*
823  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
824  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
825  * default: 4
826  */
827 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
828
829 /*
830  * period over which we average the RT time consumption, measured
831  * in ms.
832  *
833  * default: 1s
834  */
835 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
836
837 /*
838  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
839  * default: 1s
840  */
841 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
842
843 static __read_mostly int scheduler_running;
844
845 /*
846  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
847  * default: 0.95s
848  */
849 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
850
851 static inline u64 global_rt_period(void)
852 {
853         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
854 }
855
856 static inline u64 global_rt_runtime(void)
857 {
858         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
859                 return RUNTIME_INF;
860
861         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
862 }
863
864 #ifndef prepare_arch_switch
865 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
866 #endif
867 #ifndef finish_arch_switch
868 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
869 #endif
870
871 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return rq->curr == p;
874 }
875
876 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
877 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
878 {
879         return task_current(rq, p);
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 }
885
886 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
887 {
888 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
889         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
890         rq->lock.owner = current;
891 #endif
892         /*
893          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
894          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
895          * prev into current:
896          */
897         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
898
899         spin_unlock_irq(&rq->lock);
900 }
901
902 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
903 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
904 {
905 #ifdef CONFIG_SMP
906         return p->oncpu;
907 #else
908         return task_current(rq, p);
909 #endif
910 }
911
912 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
913 {
914 #ifdef CONFIG_SMP
915         /*
916          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
917          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
918          * here.
919          */
920         next->oncpu = 1;
921 #endif
922 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 #else
925         spin_unlock(&rq->lock);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
934          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
935          * finished.
936          */
937         smp_wmb();
938         prev->oncpu = 0;
939 #endif
940 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
941         local_irq_enable();
942 #endif
943 }
944 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
945
946 /*
947  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
948  * Must be called interrupts disabled.
949  */
950 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
951         __acquires(rq->lock)
952 {
953         for (;;) {
954                 struct rq *rq = task_rq(p);
955                 spin_lock(&rq->lock);
956                 if (likely(rq == task_rq(p)))
957                         return rq;
958                 spin_unlock(&rq->lock);
959         }
960 }
961
962 /*
963  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
964  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
965  * explicitly disabling preemption.
966  */
967 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         struct rq *rq;
971
972         for (;;) {
973                 local_irq_save(*flags);
974                 rq = task_rq(p);
975                 spin_lock(&rq->lock);
976                 if (likely(rq == task_rq(p)))
977                         return rq;
978                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
979         }
980 }
981
982 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
983 {
984         struct rq *rq = task_rq(p);
985
986         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
987         spin_unlock_wait(&rq->lock);
988 }
989
990 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock(&rq->lock);
994 }
995
996 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
997         __releases(rq->lock)
998 {
999         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1004  */
1005 static struct rq *this_rq_lock(void)
1006         __acquires(rq->lock)
1007 {
1008         struct rq *rq;
1009
1010         local_irq_disable();
1011         rq = this_rq();
1012         spin_lock(&rq->lock);
1013
1014         return rq;
1015 }
1016
1017 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1018 /*
1019  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1020  *
1021  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1022  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1023  * reschedule event.
1024  *
1025  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1026  * rq->lock.
1027  */
1028
1029 /*
1030  * Use hrtick when:
1031  *  - enabled by features
1032  *  - hrtimer is actually high res
1033  */
1034 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1035 {
1036         if (!sched_feat(HRTICK))
1037                 return 0;
1038         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1039                 return 0;
1040         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1044 {
1045         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1046                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * High-resolution timer tick.
1051  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1052  */
1053 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1054 {
1055         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1056
1057         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1058
1059         spin_lock(&rq->lock);
1060         update_rq_clock(rq);
1061         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1062         spin_unlock(&rq->lock);
1063
1064         return HRTIMER_NORESTART;
1065 }
1066
1067 #ifdef CONFIG_SMP
1068 /*
1069  * called from hardirq (IPI) context
1070  */
1071 static void __hrtick_start(void *arg)
1072 {
1073         struct rq *rq = arg;
1074
1075         spin_lock(&rq->lock);
1076         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1077         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1078         spin_unlock(&rq->lock);
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Called to set the hrtick timer state.
1083  *
1084  * called with rq->lock held and irqs disabled
1085  */
1086 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1087 {
1088         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1089         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1090
1091         hrtimer_set_expires(timer, time);
1092
1093         if (rq == this_rq()) {
1094                 hrtimer_restart(timer);
1095         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1096                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1097                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1098         }
1099 }
1100
1101 static int
1102 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1103 {
1104         int cpu = (int)(long)hcpu;
1105
1106         switch (action) {
1107         case CPU_UP_CANCELED:
1108         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE:
1110         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1111         case CPU_DEAD:
1112         case CPU_DEAD_FROZEN:
1113                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1114                 return NOTIFY_OK;
1115         }
1116
1117         return NOTIFY_DONE;
1118 }
1119
1120 static __init void init_hrtick(void)
1121 {
1122         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1123 }
1124 #else
1125 /*
1126  * Called to set the hrtick timer state.
1127  *
1128  * called with rq->lock held and irqs disabled
1129  */
1130 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1131 {
1132         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1133                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1134 }
1135
1136 static inline void init_hrtick(void)
1137 {
1138 }
1139 #endif /* CONFIG_SMP */
1140
1141 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143 #ifdef CONFIG_SMP
1144         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1145
1146         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1147         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1148         rq->hrtick_csd.info = rq;
1149 #endif
1150
1151         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1152         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1153 }
1154 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1155 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1156 {
1157 }
1158
1159 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1160 {
1161 }
1162
1163 static inline void init_hrtick(void)
1164 {
1165 }
1166 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1167
1168 /*
1169  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1170  *
1171  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1172  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1173  * the target CPU.
1174  */
1175 #ifdef CONFIG_SMP
1176
1177 #ifndef tsk_is_polling
1178 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1179 #endif
1180
1181 static void resched_task(struct task_struct *p)
1182 {
1183         int cpu;
1184
1185         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1186
1187         if (test_tsk_need_resched(p))
1188                 return;
1189
1190         set_tsk_need_resched(p);
1191
1192         cpu = task_cpu(p);
1193         if (cpu == smp_processor_id())
1194                 return;
1195
1196         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1197         smp_mb();
1198         if (!tsk_is_polling(p))
1199                 smp_send_reschedule(cpu);
1200 }
1201
1202 static void resched_cpu(int cpu)
1203 {
1204         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1205         unsigned long flags;
1206
1207         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1208                 return;
1209         resched_task(cpu_curr(cpu));
1210         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1211 }
1212
1213 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1214 /*
1215  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1216  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1217  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1218  * idle system the next event might even be infinite time into the
1219  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1220  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1221  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1222  * wheel for the next timer event.
1223  */
1224 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1225 {
1226         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1227
1228         if (cpu == smp_processor_id())
1229                 return;
1230
1231         /*
1232          * This is safe, as this function is called with the timer
1233          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1234          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1235          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1236          * timer into account automatically.
1237          */
1238         if (rq->curr != rq->idle)
1239                 return;
1240
1241         /*
1242          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1243          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1244          * idle task through an additional NOOP schedule()
1245          */
1246         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1247
1248         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1249         smp_mb();
1250         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1251                 smp_send_reschedule(cpu);
1252 }
1253 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1254
1255 static u64 sched_avg_period(void)
1256 {
1257         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1258 }
1259
1260 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1261 {
1262         s64 period = sched_avg_period();
1263
1264         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1265                 rq->age_stamp += period;
1266                 rq->rt_avg /= 2;
1267         }
1268 }
1269
1270 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1271 {
1272         rq->rt_avg += rt_delta;
1273         sched_avg_update(rq);
1274 }
1275
1276 #else /* !CONFIG_SMP */
1277 static void resched_task(struct task_struct *p)
1278 {
1279         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1280         set_tsk_need_resched(p);
1281 }
1282
1283 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1284 {
1285 }
1286 #endif /* CONFIG_SMP */
1287
1288 #if BITS_PER_LONG == 32
1289 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1290 #else
1291 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1292 #endif
1293
1294 #define WMULT_SHIFT     32
1295
1296 /*
1297  * Shift right and round:
1298  */
1299 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1300
1301 /*
1302  * delta *= weight / lw
1303  */
1304 static unsigned long
1305 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1306                 struct load_weight *lw)
1307 {
1308         u64 tmp;
1309
1310         if (!lw->inv_weight) {
1311                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1312                         lw->inv_weight = 1;
1313                 else
1314                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1315                                 / (lw->weight+1);
1316         }
1317
1318         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1319         /*
1320          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1321          */
1322         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1323                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1324                         WMULT_SHIFT/2);
1325         else
1326                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1327
1328         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1332 {
1333         lw->weight += inc;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1338 {
1339         lw->weight -= dec;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1345  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1346  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1347  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1348  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1349  * slice expiry etc.
1350  */
1351
1352 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1353 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1354
1355 /*
1356  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1357  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1358  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1359  * that remained on nice 0.
1360  *
1361  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1362  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1363  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1364  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1365  * the relative distance between them is ~25%.)
1366  */
1367 static const int prio_to_weight[40] = {
1368  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1369  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1370  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1371  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1372  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1373  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1374  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1375  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1376 };
1377
1378 /*
1379  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1380  *
1381  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1382  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1383  * into multiplications:
1384  */
1385 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1386  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1387  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1388  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1389  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1390  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1391  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1392  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1393  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1394 };
1395
1396 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1397
1398 /*
1399  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1400  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1401  * structures to the load-balancing proper:
1402  */
1403 struct rq_iterator {
1404         void *arg;
1405         struct task_struct *(*start)(void *);
1406         struct task_struct *(*next)(void *);
1407 };
1408
1409 #ifdef CONFIG_SMP
1410 static unsigned long
1411 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1412               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1413               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1414               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1415
1416 static int
1417 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1418                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1419                    struct rq_iterator *iterator);
1420 #endif
1421
1422 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1423 enum cpuacct_stat_index {
1424         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1425         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1426
1427         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1428 };
1429
1430 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1431 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1432 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1433                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1434 #else
1435 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1436 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1437                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1438 #endif
1439
1440 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1441 {
1442         update_load_add(&rq->load, load);
1443 }
1444
1445 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1446 {
1447         update_load_sub(&rq->load, load);
1448 }
1449
1450 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1451 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1452
1453 /*
1454  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1455  * leaving it for the final time.
1456  */
1457 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1458 {
1459         struct task_group *parent, *child;
1460         int ret;
1461
1462         rcu_read_lock();
1463         parent = &root_task_group;
1464 down:
1465         ret = (*down)(parent, data);
1466         if (ret)
1467                 goto out_unlock;
1468         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1469                 parent = child;
1470                 goto down;
1471
1472 up:
1473                 continue;
1474         }
1475         ret = (*up)(parent, data);
1476         if (ret)
1477                 goto out_unlock;
1478
1479         child = parent;
1480         parent = parent->parent;
1481         if (parent)
1482                 goto up;
1483 out_unlock:
1484         rcu_read_unlock();
1485
1486         return ret;
1487 }
1488
1489 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1490 {
1491         return 0;
1492 }
1493 #endif
1494
1495 #ifdef CONFIG_SMP
1496 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1497 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1498 {
1499         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1504  * according to the scheduling class and "nice" value.
1505  *
1506  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1507  * balance conservatively.
1508  */
1509 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1510 {
1511         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1512         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1513
1514         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1515                 return total;
1516
1517         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1522  * according to the scheduling class and "nice" value.
1523  */
1524 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1525 {
1526         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1527         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1528
1529         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1530                 return total;
1531
1532         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1533 }
1534
1535 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1536 {
1537         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1538
1539         if (!sd)
1540                 return NULL;
1541
1542         return sd->groups;
1543 }
1544
1545 static unsigned long power_of(int cpu)
1546 {
1547         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1548
1549         if (!group)
1550                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1551
1552         return group->cpu_power;
1553 }
1554
1555 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1556
1557 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1558 {
1559         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1560         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1561
1562         if (nr_running)
1563                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1564         else
1565                 rq->avg_load_per_task = 0;
1566
1567         return rq->avg_load_per_task;
1568 }
1569
1570 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1571
1572 struct update_shares_data {
1573         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1574 };
1575
1576 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1577
1578 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1579
1580 /*
1581  * Calculate and set the cpu's group shares.
1582  */
1583 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1584                                     unsigned long sd_shares,
1585                                     unsigned long sd_rq_weight,
1586                                     struct update_shares_data *usd)
1587 {
1588         unsigned long shares, rq_weight;
1589         int boost = 0;
1590
1591         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1592         if (!rq_weight) {
1593                 boost = 1;
1594                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1595         }
1596
1597         /*
1598          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1599          * shares_i =  -----------------------------
1600          *                  \Sum_j rq_weight_j
1601          */
1602         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1603         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1604
1605         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1606                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1607                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1608                 unsigned long flags;
1609
1610                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1611                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1612                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1613                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1614                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1615         }
1616 }
1617
1618 /*
1619  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1620  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1621  * parent group depends on the shares of its child groups.
1622  */
1623 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1624 {
1625         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1626         struct update_shares_data *usd;
1627         struct sched_domain *sd = data;
1628         unsigned long flags;
1629         int i;
1630
1631         if (!tg->se[0])
1632                 return 0;
1633
1634         local_irq_save(flags);
1635         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1636
1637         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1638                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1639                 usd->rq_weight[i] = weight;
1640
1641                 /*
1642                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1643                  * is one of average load so that when a new task gets to
1644                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1645                  */
1646                 if (!weight)
1647                         weight = NICE_0_LOAD;
1648
1649                 rq_weight += weight;
1650                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1651         }
1652
1653         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1654                 shares = tg->shares;
1655
1656         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1657                 shares = tg->shares;
1658
1659         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1660                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1661
1662         local_irq_restore(flags);
1663
1664         return 0;
1665 }
1666
1667 /*
1668  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1669  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1670  * group is a fraction of its parents load.
1671  */
1672 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1673 {
1674         unsigned long load;
1675         long cpu = (long)data;
1676
1677         if (!tg->parent) {
1678                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1679         } else {
1680                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1681                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1682                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1683         }
1684
1685         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1686
1687         return 0;
1688 }
1689
1690 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1691 {
1692         s64 elapsed;
1693         u64 now;
1694
1695         if (root_task_group_empty())
1696                 return;
1697
1698         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1699         elapsed = now - sd->last_update;
1700
1701         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1702                 sd->last_update = now;
1703                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1704         }
1705 }
1706
1707 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1708 {
1709         if (root_task_group_empty())
1710                 return;
1711
1712         spin_unlock(&rq->lock);
1713         update_shares(sd);
1714         spin_lock(&rq->lock);
1715 }
1716
1717 static void update_h_load(long cpu)
1718 {
1719         if (root_task_group_empty())
1720                 return;
1721
1722         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1723 }
1724
1725 #else
1726
1727 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1728 {
1729 }
1730
1731 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1732 {
1733 }
1734
1735 #endif
1736
1737 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1738
1739 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1740
1741 /*
1742  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1743  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1744  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1745  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1746  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1747  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1748  */
1749 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1750         __releases(this_rq->lock)
1751         __acquires(busiest->lock)
1752         __acquires(this_rq->lock)
1753 {
1754         spin_unlock(&this_rq->lock);
1755         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1756
1757         return 1;
1758 }
1759
1760 #else
1761 /*
1762  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1763  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1764  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1765  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1766  * regardless of entry order into the function.
1767  */
1768 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1769         __releases(this_rq->lock)
1770         __acquires(busiest->lock)
1771         __acquires(this_rq->lock)
1772 {
1773         int ret = 0;
1774
1775         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1776                 if (busiest < this_rq) {
1777                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1778                         spin_lock(&busiest->lock);
1779                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1780                         ret = 1;
1781                 } else
1782                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783         }
1784         return ret;
1785 }
1786
1787 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1788
1789 /*
1790  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1791  */
1792 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1793 {
1794         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1795                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1796                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1797                 BUG_ON(1);
1798         }
1799
1800         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1801 }
1802
1803 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1804         __releases(busiest->lock)
1805 {
1806         spin_unlock(&busiest->lock);
1807         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1808 }
1809 #endif
1810
1811 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1812 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1813 {
1814 #ifdef CONFIG_SMP
1815         cfs_rq->shares = shares;
1816 #endif
1817 }
1818 #endif
1819
1820 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1821
1822 #include "sched_stats.h"
1823 #include "sched_idletask.c"
1824 #include "sched_fair.c"
1825 #include "sched_rt.c"
1826 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1827 # include "sched_debug.c"
1828 #endif
1829
1830 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1831 #define for_each_class(class) \
1832    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1833
1834 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1835 {
1836         rq->nr_running++;
1837 }
1838
1839 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1840 {
1841         rq->nr_running--;
1842 }
1843
1844 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1845 {
1846         if (task_has_rt_policy(p)) {
1847                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1848                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1849                 return;
1850         }
1851
1852         /*
1853          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1854          */
1855         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1856                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1857                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1858                 return;
1859         }
1860
1861         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1862         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1863 }
1864
1865 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1866 {
1867         s64 diff = sample - *avg;
1868         *avg += diff >> 3;
1869 }
1870
1871 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1872 {
1873         if (wakeup)
1874                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1875
1876         sched_info_queued(p);
1877         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1878         p->se.on_rq = 1;
1879 }
1880
1881 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1882 {
1883         if (sleep) {
1884                 if (p->se.last_wakeup) {
1885                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1886                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1887                         p->se.last_wakeup = 0;
1888                 } else {
1889                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1890                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1891                 }
1892         }
1893
1894         sched_info_dequeued(p);
1895         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1896         p->se.on_rq = 0;
1897 }
1898
1899 /*
1900  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1901  */
1902 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1903 {
1904         return p->static_prio;
1905 }
1906
1907 /*
1908  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1909  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1910  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1911  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1912  * estimator recalculates.
1913  */
1914 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1915 {
1916         int prio;
1917
1918         if (task_has_rt_policy(p))
1919                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1920         else
1921                 prio = __normal_prio(p);
1922         return prio;
1923 }
1924
1925 /*
1926  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1927  * taken into account by the scheduler. This value might
1928  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1929  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1930  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1931  */
1932 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1933 {
1934         p->normal_prio = normal_prio(p);
1935         /*
1936          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1937          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1938          * to the normal priority:
1939          */
1940         if (!rt_prio(p->prio))
1941                 return p->normal_prio;
1942         return p->prio;
1943 }
1944
1945 /*
1946  * activate_task - move a task to the runqueue.
1947  */
1948 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1949 {
1950         if (task_contributes_to_load(p))
1951                 rq->nr_uninterruptible--;
1952
1953         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1954         inc_nr_running(rq);
1955 }
1956
1957 /*
1958  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1959  */
1960 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1961 {
1962         if (task_contributes_to_load(p))
1963                 rq->nr_uninterruptible++;
1964
1965         dequeue_task(rq, p, sleep);
1966         dec_nr_running(rq);
1967 }
1968
1969 /**
1970  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1971  * @p: the task in question.
1972  */
1973 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1974 {
1975         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1976 }
1977
1978 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1979 {
1980         set_task_rq(p, cpu);
1981 #ifdef CONFIG_SMP
1982         /*
1983          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1984          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1985          * per-task data have been completed by this moment.
1986          */
1987         smp_wmb();
1988         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1989 #endif
1990 }
1991
1992 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1993                                        const struct sched_class *prev_class,
1994                                        int oldprio, int running)
1995 {
1996         if (prev_class != p->sched_class) {
1997                 if (prev_class->switched_from)
1998                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1999                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2000         } else
2001                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2002 }
2003
2004 #ifdef CONFIG_SMP
2005 /*
2006  * Is this task likely cache-hot:
2007  */
2008 static int
2009 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2010 {
2011         s64 delta;
2012
2013         /*
2014          * Buddy candidates are cache hot:
2015          */
2016         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2017                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2018                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2019                 return 1;
2020
2021         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2022                 return 0;
2023
2024         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2025                 return 1;
2026         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2027                 return 0;
2028
2029         delta = now - p->se.exec_start;
2030
2031         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2032 }
2033
2034
2035 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2036 {
2037         int old_cpu = task_cpu(p);
2038         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2039         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2040                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2041         u64 clock_offset;
2042
2043         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2044
2045         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2046
2047 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2048         if (p->se.wait_start)
2049                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2050         if (p->se.sleep_start)
2051                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2052         if (p->se.block_start)
2053                 p->se.block_start -= clock_offset;
2054 #endif
2055         if (old_cpu != new_cpu) {
2056                 p->se.nr_migrations++;
2057                 new_rq->nr_migrations_in++;
2058 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2059                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2060                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2061 #endif
2062                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2063                                      1, 1, NULL, 0);
2064         }
2065         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2066                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2067
2068         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2069 }
2070
2071 struct migration_req {
2072         struct list_head list;
2073
2074         struct task_struct *task;
2075         int dest_cpu;
2076
2077         struct completion done;
2078 };
2079
2080 /*
2081  * The task's runqueue lock must be held.
2082  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2083  */
2084 static int
2085 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2086 {
2087         struct rq *rq = task_rq(p);
2088
2089         /*
2090          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2091          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2092          */
2093         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2094                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2095                 return 0;
2096         }
2097
2098         init_completion(&req->done);
2099         req->task = p;
2100         req->dest_cpu = dest_cpu;
2101         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2102
2103         return 1;
2104 }
2105
2106 /*
2107  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2108  *                              context switch.
2109  *
2110  * @p must not be current.
2111  */
2112 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2113 {
2114         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2115         int running;
2116         struct rq *rq;
2117
2118         nvcsw   = p->nvcsw;
2119         nivcsw  = p->nivcsw;
2120         for (;;) {
2121                 /*
2122                  * The runqueue is assigned before the actual context
2123                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2124                  *
2125                  * We could check initially without the lock but it is
2126                  * very likely that we need to take the lock in every
2127                  * iteration.
2128                  */
2129                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2130                 running = task_running(rq, p);
2131                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2132
2133                 if (likely(!running))
2134                         break;
2135                 /*
2136                  * The switch count is incremented before the actual
2137                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2138                  * sure at least one completed.
2139                  */
2140                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2141                         break;
2142                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2143                         break;
2144
2145                 cpu_relax();
2146         }
2147 }
2148
2149 /*
2150  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2151  *
2152  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2153  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2154  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2155  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2156  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2157  * @p has remained unscheduled the whole time.
2158  *
2159  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2160  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2161  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2162  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2163  * waiting to become inactive.
2164  */
2165 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2166 {
2167         unsigned long flags;
2168         int running, on_rq;
2169         unsigned long ncsw;
2170         struct rq *rq;
2171
2172         for (;;) {
2173                 /*
2174                  * We do the initial early heuristics without holding
2175                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2176                  * the runqueue lock when things look like they will
2177                  * work out!
2178                  */
2179                 rq = task_rq(p);
2180
2181                 /*
2182                  * If the task is actively running on another CPU
2183                  * still, just relax and busy-wait without holding
2184                  * any locks.
2185                  *
2186                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2187                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2188                  * But we don't care, since "task_running()" will
2189                  * return false if the runqueue has changed and p
2190                  * is actually now running somewhere else!
2191                  */
2192                 while (task_running(rq, p)) {
2193                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2194                                 return 0;
2195                         cpu_relax();
2196                 }
2197
2198                 /*
2199                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2200                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2201                  * just go back and repeat.
2202                  */
2203                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2204                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2205                 running = task_running(rq, p);
2206                 on_rq = p->se.on_rq;
2207                 ncsw = 0;
2208                 if (!match_state || p->state == match_state)
2209                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2210                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2211
2212                 /*
2213                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2214                  */
2215                 if (unlikely(!ncsw))
2216                         break;
2217
2218                 /*
2219                  * Was it really running after all now that we
2220                  * checked with the proper locks actually held?
2221                  *
2222                  * Oops. Go back and try again..
2223                  */
2224                 if (unlikely(running)) {
2225                         cpu_relax();
2226                         continue;
2227                 }
2228
2229                 /*
2230                  * It's not enough that it's not actively running,
2231                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2232                  * preempted!
2233                  *
2234                  * So if it was still runnable (but just not actively
2235                  * running right now), it's preempted, and we should
2236                  * yield - it could be a while.
2237                  */
2238                 if (unlikely(on_rq)) {
2239                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2240                         continue;
2241                 }
2242
2243                 /*
2244                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2245                  * runnable, which means that it will never become
2246                  * running in the future either. We're all done!
2247                  */
2248                 break;
2249         }
2250
2251         return ncsw;
2252 }
2253
2254 /***
2255  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2256  * @p: the to-be-kicked thread
2257  *
2258  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2259  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2260  *
2261  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2262  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2263  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2264  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2265  * achieved as well.
2266  */
2267 void kick_process(struct task_struct *p)
2268 {
2269         int cpu;
2270
2271         preempt_disable();
2272         cpu = task_cpu(p);
2273         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2274                 smp_send_reschedule(cpu);
2275         preempt_enable();
2276 }
2277 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2278 #endif /* CONFIG_SMP */
2279
2280 /**
2281  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2282  * @p:          the task to evaluate
2283  * @func:       the function to be called
2284  * @info:       the function call argument
2285  *
2286  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2287  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2288  */
2289 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2290                               void (*func) (void *info), void *info)
2291 {
2292         int cpu;
2293
2294         preempt_disable();
2295         cpu = task_cpu(p);
2296         if (task_curr(p))
2297                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2298         preempt_enable();
2299 }
2300
2301 /***
2302  * try_to_wake_up - wake up a thread
2303  * @p: the to-be-woken-up thread
2304  * @state: the mask of task states that can be woken
2305  * @sync: do a synchronous wakeup?
2306  *
2307  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2308  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2309  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2310  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2311  * runnable without the overhead of this.
2312  *
2313  * returns failure only if the task is already active.
2314  */
2315 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2316                           int wake_flags)
2317 {
2318         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2319         unsigned long flags;
2320         struct rq *rq;
2321
2322         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2323                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2324
2325         this_cpu = get_cpu();
2326
2327         smp_wmb();
2328         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2329         update_rq_clock(rq);
2330         if (!(p->state & state))
2331                 goto out;
2332
2333         if (p->se.on_rq)
2334                 goto out_running;
2335
2336         cpu = task_cpu(p);
2337         orig_cpu = cpu;
2338
2339 #ifdef CONFIG_SMP
2340         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2341                 goto out_activate;
2342
2343         /*
2344          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2345          * we put the task in TASK_WAKING state.
2346          *
2347          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2348          */
2349         if (task_contributes_to_load(p))
2350                 rq->nr_uninterruptible--;
2351         p->state = TASK_WAKING;
2352         task_rq_unlock(rq, &flags);
2353
2354         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2355         if (cpu != orig_cpu)
2356                 set_task_cpu(p, cpu);
2357
2358         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2359         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2360         cpu = task_cpu(p);
2361
2362 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2363         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2364         if (cpu == this_cpu)
2365                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2366         else {
2367                 struct sched_domain *sd;
2368                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2369                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2370                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2371                                 break;
2372                         }
2373                 }
2374         }
2375 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2376
2377 out_activate:
2378 #endif /* CONFIG_SMP */
2379         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2380         if (wake_flags & WF_SYNC)
2381                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2382         if (orig_cpu != cpu)
2383                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2384         if (cpu == this_cpu)
2385                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2386         else
2387                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2388         activate_task(rq, p, 1);
2389         success = 1;
2390
2391         /*
2392          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2393          */
2394         if (!in_interrupt()) {
2395                 struct sched_entity *se = &current->se;
2396                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2397
2398                 if (se->last_wakeup)
2399                         sample -= se->last_wakeup;
2400                 else
2401                         sample -= se->start_runtime;
2402                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2403
2404                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2405         }
2406
2407 out_running:
2408         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2409         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2410
2411         p->state = TASK_RUNNING;
2412 #ifdef CONFIG_SMP
2413         if (p->sched_class->task_wake_up)
2414                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2415 #endif
2416 out:
2417         task_rq_unlock(rq, &flags);
2418         put_cpu();
2419
2420         return success;
2421 }
2422
2423 /**
2424  * wake_up_process - Wake up a specific process
2425  * @p: The process to be woken up.
2426  *
2427  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2428  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2429  * running.
2430  *
2431  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2432  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2433  */
2434 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2435 {
2436         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2439
2440 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2441 {
2442         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2447  * p is forked by current.
2448  *
2449  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2450  */
2451 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2452 {
2453         p->se.exec_start                = 0;
2454         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2455         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2456         p->se.nr_migrations             = 0;
2457         p->se.last_wakeup               = 0;
2458         p->se.avg_overlap               = 0;
2459         p->se.start_runtime             = 0;
2460         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2461         p->se.avg_running               = 0;
2462
2463 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2464         p->se.wait_start                        = 0;
2465         p->se.wait_max                          = 0;
2466         p->se.wait_count                        = 0;
2467         p->se.wait_sum                          = 0;
2468
2469         p->se.sleep_start                       = 0;
2470         p->se.sleep_max                         = 0;
2471         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2472
2473         p->se.block_start                       = 0;
2474         p->se.block_max                         = 0;
2475         p->se.exec_max                          = 0;
2476         p->se.slice_max                         = 0;
2477
2478         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2479         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2480         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2481         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2482         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2483         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2484
2485         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2486         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2487         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2488         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2489         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2490         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2491         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2492         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2493         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2494
2495 #endif
2496
2497         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2498         p->se.on_rq = 0;
2499         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2500
2501 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2502         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2503 #endif
2504
2505         /*
2506          * We mark the process as running here, but have not actually
2507          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2508          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2509          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2510          */
2511         p->state = TASK_RUNNING;
2512 }
2513
2514 /*
2515  * fork()/clone()-time setup:
2516  */
2517 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2518 {
2519         int cpu = get_cpu();
2520
2521         __sched_fork(p);
2522
2523         /*
2524          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2525          */
2526         p->prio = current->normal_prio;
2527
2528         /*
2529          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2530          */
2531         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2532                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2533                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2534
2535                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2536                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2537
2538                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2539                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2540                         set_load_weight(p);
2541                 }
2542
2543                 /*
2544                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2545                  * fulfilled its duty:
2546                  */
2547                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2548         }
2549
2550         if (!rt_prio(p->prio))
2551                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2552
2553 #ifdef CONFIG_SMP
2554         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2555 #endif
2556         set_task_cpu(p, cpu);
2557
2558 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2559         if (likely(sched_info_on()))
2560                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2561 #endif
2562 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2563         p->oncpu = 0;
2564 #endif
2565 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2566         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2567         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2568 #endif
2569         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2570
2571         put_cpu();
2572 }
2573
2574 /*
2575  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2576  *
2577  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2578  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2579  * on the runqueue and wakes it.
2580  */
2581 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2582 {
2583         unsigned long flags;
2584         struct rq *rq;
2585
2586         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2587         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2588         update_rq_clock(rq);
2589
2590         p->prio = effective_prio(p);
2591
2592         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2593                 activate_task(rq, p, 0);
2594         } else {
2595                 /*
2596                  * Let the scheduling class do new task startup
2597                  * management (if any):
2598                  */
2599                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2600                 inc_nr_running(rq);
2601         }
2602         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2603         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2604 #ifdef CONFIG_SMP
2605         if (p->sched_class->task_wake_up)
2606                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2607 #endif
2608         task_rq_unlock(rq, &flags);
2609 }
2610
2611 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2612
2613 /**
2614  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2615  * @notifier: notifier struct to register
2616  */
2617 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2618 {
2619         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2620 }
2621 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2622
2623 /**
2624  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2625  * @notifier: notifier struct to unregister
2626  *
2627  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2628  */
2629 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2630 {
2631         hlist_del(&notifier->link);
2632 }
2633 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2634
2635 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2636 {
2637         struct preempt_notifier *notifier;
2638         struct hlist_node *node;
2639
2640         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2641                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2642 }
2643
2644 static void
2645 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2646                                  struct task_struct *next)
2647 {
2648         struct preempt_notifier *notifier;
2649         struct hlist_node *node;
2650
2651         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2652                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2653 }
2654
2655 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2656
2657 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2658 {
2659 }
2660
2661 static void
2662 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2663                                  struct task_struct *next)
2664 {
2665 }
2666
2667 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2668
2669 /**
2670  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2671  * @rq: the runqueue preparing to switch
2672  * @prev: the current task that is being switched out
2673  * @next: the task we are going to switch to.
2674  *
2675  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2676  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2677  * switch.
2678  *
2679  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2680  * hooks.
2681  */
2682 static inline void
2683 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2684                     struct task_struct *next)
2685 {
2686         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2687         prepare_lock_switch(rq, next);
2688         prepare_arch_switch(next);
2689 }
2690
2691 /**
2692  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2693  * @rq: runqueue associated with task-switch
2694  * @prev: the thread we just switched away from.
2695  *
2696  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2697  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2698  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2699  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2700  *
2701  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2702  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2703  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2704  * details.)
2705  */
2706 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2707         __releases(rq->lock)
2708 {
2709         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2710         long prev_state;
2711
2712         rq->prev_mm = NULL;
2713
2714         /*
2715          * A task struct has one reference for the use as "current".
2716          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2717          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2718          * the scheduled task must drop that reference.
2719          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2720          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2721          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2722          * be dropped twice.
2723          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2724          */
2725         prev_state = prev->state;
2726         finish_arch_switch(prev);
2727         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2728         finish_lock_switch(rq, prev);
2729
2730         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2731         if (mm)
2732                 mmdrop(mm);
2733         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2734                 /*
2735                  * Remove function-return probe instances associated with this
2736                  * task and put them back on the free list.
2737                  */
2738                 kprobe_flush_task(prev);
2739                 put_task_struct(prev);
2740         }
2741 }
2742
2743 #ifdef CONFIG_SMP
2744
2745 /* assumes rq->lock is held */
2746 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2747 {
2748         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2749                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2750 }
2751
2752 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2753 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2754 {
2755         if (rq->post_schedule) {
2756                 unsigned long flags;
2757
2758                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2759                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2760                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2761                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2762
2763                 rq->post_schedule = 0;
2764         }
2765 }
2766
2767 #else
2768
2769 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2770 {
2771 }
2772
2773 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2774 {
2775 }
2776
2777 #endif
2778
2779 /**
2780  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2781  * @prev: the thread we just switched away from.
2782  */
2783 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2784         __releases(rq->lock)
2785 {
2786         struct rq *rq = this_rq();
2787
2788         finish_task_switch(rq, prev);
2789
2790         /*
2791          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2792          * task_switch?
2793          */
2794         post_schedule(rq);
2795
2796 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2797         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2798         preempt_enable();
2799 #endif
2800         if (current->set_child_tid)
2801                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2802 }
2803
2804 /*
2805  * context_switch - switch to the new MM and the new
2806  * thread's register state.
2807  */
2808 static inline void
2809 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2810                struct task_struct *next)
2811 {
2812         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2813
2814         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2815         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2816         mm = next->mm;
2817         oldmm = prev->active_mm;
2818         /*
2819          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2820          * combine the page table reload and the switch backend into
2821          * one hypercall.
2822          */
2823         arch_start_context_switch(prev);
2824
2825         if (unlikely(!mm)) {
2826                 next->active_mm = oldmm;
2827                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2828                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2829         } else
2830                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2831
2832         if (unlikely(!prev->mm)) {
2833                 prev->active_mm = NULL;
2834                 rq->prev_mm = oldmm;
2835         }
2836         /*
2837          * Since the runqueue lock will be released by the next
2838          * task (which is an invalid locking op but in the case
2839          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2840          * do an early lockdep release here:
2841          */
2842 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2843         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2844 #endif
2845
2846         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2847         switch_to(prev, next, prev);
2848
2849         barrier();
2850         /*
2851          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2852          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2853          * frame will be invalid.
2854          */
2855         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2856 }
2857
2858 /*
2859  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2860  *
2861  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2862  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2863  * number of context switches performed since bootup.
2864  */
2865 unsigned long nr_running(void)
2866 {
2867         unsigned long i, sum = 0;
2868
2869         for_each_online_cpu(i)
2870                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2871
2872         return sum;
2873 }
2874
2875 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2876 {
2877         unsigned long i, sum = 0;
2878
2879         for_each_possible_cpu(i)
2880                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2881
2882         /*
2883          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2884          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2885          */
2886         if (unlikely((long)sum < 0))
2887                 sum = 0;
2888
2889         return sum;
2890 }
2891
2892 unsigned long long nr_context_switches(void)
2893 {
2894         int i;
2895         unsigned long long sum = 0;
2896
2897         for_each_possible_cpu(i)
2898                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2899
2900         return sum;
2901 }
2902
2903 unsigned long nr_iowait(void)
2904 {
2905         unsigned long i, sum = 0;
2906
2907         for_each_possible_cpu(i)
2908                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2909
2910         return sum;
2911 }
2912
2913 /* Variables and functions for calc_load */
2914 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2915 static unsigned long calc_load_update;
2916 unsigned long avenrun[3];
2917 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2918
2919 /**
2920  * get_avenrun - get the load average array
2921  * @loads:      pointer to dest load array
2922  * @offset:     offset to add
2923  * @shift:      shift count to shift the result left
2924  *
2925  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2926  */
2927 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2928 {
2929         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2930         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2931         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2932 }
2933
2934 static unsigned long
2935 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2936 {
2937         load *= exp;
2938         load += active * (FIXED_1 - exp);
2939         return load >> FSHIFT;
2940 }
2941
2942 /*
2943  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2944  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2945  */
2946 void calc_global_load(void)
2947 {
2948         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2949         long active;
2950
2951         if (time_before(jiffies, upd))
2952                 return;
2953
2954         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2955         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2956
2957         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2958         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2959         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2960
2961         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2962 }
2963
2964 /*
2965  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2966  */
2967 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2968 {
2969         long nr_active, delta;
2970
2971         nr_active = this_rq->nr_running;
2972         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2973
2974         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2975                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2976                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2977                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2978         }
2979 }
2980
2981 /*
2982  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2983  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2984  */
2985 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2986 {
2987         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2988 }
2989
2990 /*
2991  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2992  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2993  */
2994 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2995 {
2996         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2997         int i, scale;
2998
2999         this_rq->nr_load_updates++;
3000
3001         /* Update our load: */
3002         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3003                 unsigned long old_load, new_load;
3004
3005                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3006
3007                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3008                 new_load = this_load;
3009                 /*
3010                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3011                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3012                  * example.
3013                  */
3014                 if (new_load > old_load)
3015                         new_load += scale-1;
3016                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3017         }
3018
3019         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3020                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3021                 calc_load_account_active(this_rq);
3022         }
3023 }
3024
3025 #ifdef CONFIG_SMP
3026
3027 /*
3028  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3029  *
3030  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3031  * you need to do so manually before calling.
3032  */
3033 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3034         __acquires(rq1->lock)
3035         __acquires(rq2->lock)
3036 {
3037         BUG_ON(!irqs_disabled());
3038         if (rq1 == rq2) {
3039                 spin_lock(&rq1->lock);
3040                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3041         } else {
3042                 if (rq1 < rq2) {
3043                         spin_lock(&rq1->lock);
3044                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3045                 } else {
3046                         spin_lock(&rq2->lock);
3047                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3048                 }
3049         }
3050         update_rq_clock(rq1);
3051         update_rq_clock(rq2);
3052 }
3053
3054 /*
3055  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3056  *
3057  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3058  * you need to do so manually after calling.
3059  */
3060 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3061         __releases(rq1->lock)
3062         __releases(rq2->lock)
3063 {
3064         spin_unlock(&rq1->lock);
3065         if (rq1 != rq2)
3066                 spin_unlock(&rq2->lock);
3067         else
3068                 __release(rq2->lock);
3069 }
3070
3071 /*
3072  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3073  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3074  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3075  * the cpu_allowed mask is restored.
3076  */
3077 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3078 {
3079         struct migration_req req;
3080         unsigned long flags;
3081         struct rq *rq;
3082
3083         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3084         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3085             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3086                 goto out;
3087
3088         /* force the process onto the specified CPU */
3089         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3090                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3091                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3092
3093                 get_task_struct(mt);
3094                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3095                 wake_up_process(mt);
3096                 put_task_struct(mt);
3097                 wait_for_completion(&req.done);
3098
3099                 return;
3100         }
3101 out:
3102         task_rq_unlock(rq, &flags);
3103 }
3104
3105 /*
3106  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3107  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3108  */
3109 void sched_exec(void)
3110 {
3111         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3112         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3113         put_cpu();
3114         if (new_cpu != this_cpu)
3115                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3116 }
3117
3118 /*
3119  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3120  * Both runqueues must be locked.
3121  */
3122 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3123                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3124 {
3125         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3126         set_task_cpu(p, this_cpu);
3127         activate_task(this_rq, p, 0);
3128         /*
3129          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3130          * to be always true for them.
3131          */
3132         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3133 }
3134
3135 /*
3136  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3137  */
3138 static
3139 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3140                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3141                      int *all_pinned)
3142 {
3143         int tsk_cache_hot = 0;
3144         /*
3145          * We do not migrate tasks that are:
3146          * 1) running (obviously), or
3147          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3148          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3149          */
3150         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3151                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3152                 return 0;
3153         }
3154         *all_pinned = 0;
3155
3156         if (task_running(rq, p)) {
3157                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3158                 return 0;
3159         }
3160
3161         /*
3162          * Aggressive migration if:
3163          * 1) task is cache cold, or
3164          * 2) too many balance attempts have failed.
3165          */
3166
3167         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3168         if (!tsk_cache_hot ||
3169                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3170 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3171                 if (tsk_cache_hot) {
3172                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3173                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3174                 }
3175 #endif
3176                 return 1;
3177         }
3178
3179         if (tsk_cache_hot) {
3180                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3181                 return 0;
3182         }
3183         return 1;
3184 }
3185
3186 static unsigned long
3187 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3188               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3189               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3190               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3191 {
3192         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3193         struct task_struct *p;
3194         long rem_load_move = max_load_move;
3195
3196         if (max_load_move == 0)
3197                 goto out;
3198
3199         pinned = 1;
3200
3201         /*
3202          * Start the load-balancing iterator:
3203          */
3204         p = iterator->start(iterator->arg);
3205 next:
3206         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3207                 goto out;
3208
3209         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3210             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3211                 p = iterator->next(iterator->arg);
3212                 goto next;
3213         }
3214
3215         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3216         pulled++;
3217         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3218
3219 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3220         /*
3221          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3222          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3223          * section.
3224          */
3225         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3226                 goto out;
3227 #endif
3228
3229         /*
3230          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3231          */
3232         if (rem_load_move > 0) {
3233                 if (p->prio < *this_best_prio)
3234                         *this_best_prio = p->prio;
3235                 p = iterator->next(iterator->arg);
3236                 goto next;
3237         }
3238 out:
3239         /*
3240          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3241          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3242          * inside pull_task().
3243          */
3244         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3245
3246         if (all_pinned)
3247                 *all_pinned = pinned;
3248
3249         return max_load_move - rem_load_move;
3250 }
3251
3252 /*
3253  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3254  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3255  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3256  *
3257  * Called with both runqueues locked.
3258  */
3259 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3260                       unsigned long max_load_move,
3261                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3262                       int *all_pinned)
3263 {
3264         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3265         unsigned long total_load_moved = 0;
3266         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3267
3268         do {
3269                 total_load_moved +=
3270                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3271                                 max_load_move - total_load_moved,
3272                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3273                 class = class->next;
3274
3275 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3276                 /*
3277                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3278                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3279                  * the critical section.
3280                  */
3281                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3282                         break;
3283 #endif
3284         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3285
3286         return total_load_moved > 0;
3287 }
3288
3289 static int
3290 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3291                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3292                    struct rq_iterator *iterator)
3293 {
3294         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3295         int pinned = 0;
3296
3297         while (p) {
3298                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3299                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3300                         /*
3301                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3302                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3303                          * stats here rather than inside pull_task().
3304                          */
3305                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3306
3307                         return 1;
3308                 }
3309                 p = iterator->next(iterator->arg);
3310         }
3311
3312         return 0;
3313 }
3314
3315 /*
3316  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3317  * part of active balancing operations within "domain".
3318  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3319  *
3320  * Called with both runqueues locked.
3321  */
3322 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3323                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3324 {
3325         const struct sched_class *class;
3326
3327         for_each_class(class) {
3328                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3329                         return 1;
3330         }
3331
3332         return 0;
3333 }
3334 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3335 /*
3336  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3337  *              during load balancing.
3338  */
3339 struct sd_lb_stats {
3340         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3341         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3342         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3343         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3344         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3345
3346         /** Statistics of this group */
3347         unsigned long this_load;
3348         unsigned long this_load_per_task;
3349         unsigned long this_nr_running;
3350
3351         /* Statistics of the busiest group */
3352         unsigned long max_load;
3353         unsigned long busiest_load_per_task;
3354         unsigned long busiest_nr_running;
3355
3356         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3357 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3358         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3359         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3360         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3361         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3362         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3363         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3364 #endif
3365 };
3366
3367 /*
3368  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3369  */
3370 struct sg_lb_stats {
3371         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3372         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3373         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3374         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3375         unsigned long group_capacity;
3376         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3377 };
3378
3379 /**
3380  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3381  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3382  */
3383 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3384 {
3385         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3386 }
3387
3388 /**
3389  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3390  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3391  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3392  */
3393 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3394                                         enum cpu_idle_type idle)
3395 {
3396         int load_idx;
3397
3398         switch (idle) {
3399         case CPU_NOT_IDLE:
3400                 load_idx = sd->busy_idx;
3401                 break;
3402
3403         case CPU_NEWLY_IDLE:
3404                 load_idx = sd->newidle_idx;
3405                 break;
3406         default:
3407                 load_idx = sd->idle_idx;
3408                 break;
3409         }
3410
3411         return load_idx;
3412 }
3413
3414
3415 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3416 /**
3417  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3418  * the given sched_domain, during load balancing.
3419  *
3420  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3421  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3422  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3423  */
3424 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3425         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3426 {
3427         /*
3428          * Busy processors will not participate in power savings
3429          * balance.
3430          */
3431         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3432                 sds->power_savings_balance = 0;
3433         else {
3434                 sds->power_savings_balance = 1;
3435                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3436                 sds->leader_nr_running = 0;
3437         }
3438 }
3439
3440 /**
3441  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3442  * sched_domain while performing load balancing.
3443  *
3444  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3445  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3446  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3447  *              load balancing ?
3448  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3449  */
3450 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3451         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3452 {
3453
3454         if (!sds->power_savings_balance)
3455                 return;
3456
3457         /*
3458          * If the local group is idle or completely loaded
3459          * no need to do power savings balance at this domain
3460          */
3461         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3462                                 !sds->this_nr_running))
3463                 sds->power_savings_balance = 0;
3464
3465         /*
3466          * If a group is already running at full capacity or idle,
3467          * don't include that group in power savings calculations
3468          */
3469         if (!sds->power_savings_balance ||
3470                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3471                 !sgs->sum_nr_running)
3472                 return;
3473
3474         /*
3475          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3476          * This is the group from where we need to pick up the load
3477          * for saving power
3478          */
3479         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3480             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3481              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3482                 sds->group_min = group;
3483                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3484                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3485                                                 sgs->sum_nr_running;
3486         }
3487
3488         /*
3489          * Calculate the group which is almost near its
3490          * capacity but still has some space to pick up some load
3491          * from other group and save more power
3492          */
3493         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3494                 return;
3495
3496         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3497             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3498              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3499                 sds->group_leader = group;
3500                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3501         }
3502 }
3503
3504 /**
3505  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3506  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3507  *      under consideration.
3508  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3509  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3510  *
3511  * Description:
3512  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3513  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3514  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3515  *
3516  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3517  * Else returns 0.
3518  */
3519 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3520                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3521 {
3522         if (!sds->power_savings_balance)
3523                 return 0;
3524
3525         if (sds->this != sds->group_leader ||
3526                         sds->group_leader == sds->group_min)
3527                 return 0;
3528
3529         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3530         sds->busiest = sds->group_min;
3531
3532         return 1;
3533
3534 }
3535 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3536 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3537         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3538 {
3539         return;
3540 }
3541
3542 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3543         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3544 {
3545         return;
3546 }
3547
3548 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3549                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3550 {
3551         return 0;
3552 }
3553 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3554
3555
3556 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3557 {
3558         return SCHED_LOAD_SCALE;
3559 }
3560
3561 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3562 {
3563         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3564 }
3565
3566 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3567 {
3568         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3569         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3570
3571         smt_gain /= weight;
3572
3573         return smt_gain;
3574 }
3575
3576 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3577 {
3578         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3579 }
3580
3581 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3582 {
3583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3584         u64 total, available;
3585
3586         sched_avg_update(rq);
3587
3588         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3589         available = total - rq->rt_avg;
3590
3591         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3592                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3593
3594         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3595
3596         return div_u64(available, total);
3597 }
3598
3599 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3600 {
3601         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3602         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3603         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3604
3605         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3606                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3607         else
3608                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3609
3610         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3611
3612         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3613                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3614                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3615                 else
3616                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3617
3618                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3619         }
3620
3621         power *= scale_rt_power(cpu);
3622         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3623
3624         if (!power)
3625                 power = 1;
3626
3627         sdg->cpu_power = power;
3628 }
3629
3630 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3631 {
3632         struct sched_domain *child = sd->child;
3633         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3634         unsigned long power;
3635
3636         if (!child) {
3637                 update_cpu_power(sd, cpu);
3638                 return;
3639         }
3640
3641         power = 0;
3642
3643         group = child->groups;
3644         do {
3645                 power += group->cpu_power;
3646                 group = group->next;
3647         } while (group != child->groups);
3648
3649         sdg->cpu_power = power;
3650 }
3651
3652 /**
3653  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3654  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3655  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3656  * @idle: Idle status of this_cpu
3657  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3658  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3659  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3660  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3661  * @balance: Should we balance.
3662  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3663  */
3664 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3665                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3666                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3667                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3668                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3669 {
3670         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3671         int i;
3672         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3673         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3674         unsigned long avg_load_per_task;
3675
3676         if (local_group) {
3677                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3678                 if (balance_cpu == this_cpu)
3679                         update_group_power(sd, this_cpu);
3680         }
3681
3682         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3683         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3684         max_cpu_load = 0;
3685         min_cpu_load = ~0UL;
3686
3687         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3688                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3689
3690                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3691                         *sd_idle = 0;
3692
3693                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3694                 if (local_group) {
3695                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3696                                 first_idle_cpu = 1;
3697                                 balance_cpu = i;
3698                         }
3699
3700                         load = target_load(i, load_idx);
3701                 } else {
3702                         load = source_load(i, load_idx);
3703                         if (load > max_cpu_load)
3704                                 max_cpu_load = load;
3705                         if (min_cpu_load > load)
3706                                 min_cpu_load = load;
3707                 }
3708
3709                 sgs->group_load += load;
3710                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3711                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3712
3713                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3714         }
3715
3716         /*
3717          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3718          * is eligible for doing load balancing at this and above
3719          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3720          * to do the newly idle load balance.
3721          */
3722         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3723             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3724                 *balance = 0;
3725                 return;
3726         }
3727
3728         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3729         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3730
3731
3732         /*
3733          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3734          * than the average weight of two tasks.
3735          *
3736          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3737          *      might not be a suitable number - should we keep a
3738          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3739          *      the hierarchy?
3740          */
3741         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3742                 group->cpu_power;
3743
3744         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3745                 sgs->group_imb = 1;
3746
3747         sgs->group_capacity =
3748                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3749 }
3750
3751 /**
3752  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3753  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3754  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3755  * @idle: Idle status of this_cpu
3756  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3757  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3758  * @balance: Should we balance.
3759  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3760  */
3761 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3762                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3763                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3764                         struct sd_lb_stats *sds)
3765 {
3766         struct sched_domain *child = sd->child;
3767         struct sched_group *group = sd->groups;
3768         struct sg_lb_stats sgs;
3769         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3770
3771         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3772                 prefer_sibling = 1;
3773
3774         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3775         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3776
3777         do {
3778                 int local_group;
3779
3780                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3781                                                sched_group_cpus(group));
3782                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3783                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3784                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3785
3786                 if (local_group && balance && !(*balance))
3787                         return;
3788
3789                 sds->total_load += sgs.group_load;
3790                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3791
3792                 /*
3793                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3794                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3795                  * and move all the excess tasks away.
3796                  */
3797                 if (prefer_sibling)
3798                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3799
3800                 if (local_group) {
3801                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3802                         sds->this = group;
3803                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3804                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3805                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3806                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3807                                 sgs.group_imb)) {
3808                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3809                         sds->busiest = group;
3810                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3811                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3812                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3813                 }
3814
3815                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3816                 group = group->next;
3817         } while (group != sd->groups);
3818 }
3819
3820 /**
3821  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3822  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3823  *                      load balancing.
3824  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3825  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3826  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3827  */
3828 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3829                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3830 {
3831         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3832         unsigned int imbn = 2;
3833
3834         if (sds->this_nr_running) {
3835                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3836                 if (sds->busiest_load_per_task >
3837                                 sds->this_load_per_task)
3838                         imbn = 1;
3839         } else
3840                 sds->this_load_per_task =
3841                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3842
3843         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3844                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3845                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3846                 return;
3847         }
3848
3849         /*
3850          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3851          * however we may be able to increase total CPU power used by
3852          * moving them.
3853          */
3854
3855         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3856                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3857         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3858                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3859         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3860
3861         /* Amount of load we'd subtract */
3862         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3863                 sds->busiest->cpu_power;
3864         if (sds->max_load > tmp)
3865                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3866                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3867
3868         /* Amount of load we'd add */
3869         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3870                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3871                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3872                         sds->this->cpu_power;
3873         else
3874                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3875                         sds->this->cpu_power;
3876         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3877                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3878         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3879
3880         /* Move if we gain throughput */
3881         if (pwr_move > pwr_now)
3882                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3883 }
3884
3885 /**
3886  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3887  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3888  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3889  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3890  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3891  */
3892 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3893                 unsigned long *imbalance)
3894 {
3895         unsigned long max_pull;
3896         /*
3897          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3898          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3899          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3900          */
3901         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3902                 *imbalance = 0;
3903                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3904         }
3905
3906         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3907         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3908                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3909
3910         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3911         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3912                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3913                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3914
3915         /*
3916          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3917          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3918          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3919          * moved
3920          */
3921         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3922                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3923
3924 }
3925 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3926
3927 /**
3928  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3929  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3930  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3931  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3932  * such a group exists.
3933  *
3934  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3935  * to restore balance.
3936  *
3937  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3938  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3939  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3940  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3941  * @idle: The idle status of this_cpu.
3942  * @sd_idle: The idleness of sd
3943  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3944  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3945  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3946  *
3947  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3948  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3949  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3950  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3951  */
3952 static struct sched_group *
3953 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3954                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3955                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3956 {
3957         struct sd_lb_stats sds;
3958
3959         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3960
3961         /*
3962          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3963          * this level.
3964          */
3965         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3966                                         balance, &sds);
3967
3968         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3969         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3970          *    at this level.
3971          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3972          * 3) This group is the busiest group.
3973          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3974          *    sched_domain.
3975          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3976          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3977          */
3978         if (balance && !(*balance))
3979                 goto ret;
3980
3981         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3982                 goto out_balanced;
3983
3984         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3985                 goto out_balanced;
3986
3987         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3988
3989         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3990                 goto out_balanced;
3991
3992         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3993                 goto out_balanced;
3994
3995         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3996         if (sds.group_imb)
3997                 sds.busiest_load_per_task =
3998                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3999
4000         /*
4001          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4002          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4003          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4004          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4005          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4006          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4007          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4008          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4009          * appear as very large values with unsigned longs.
4010          */
4011         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4012                 goto out_balanced;
4013
4014         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4015         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4016         return sds.busiest;
4017
4018 out_balanced:
4019         /*
4020          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4021          * to save power.
4022          */
4023         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4024                 return sds.busiest;
4025 ret:
4026         *imbalance = 0;
4027         return NULL;
4028 }
4029
4030 /*
4031  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4032  */
4033 static struct rq *
4034 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4035                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4036 {
4037         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4038         unsigned long max_load = 0;
4039         int i;
4040
4041         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4042                 unsigned long power = power_of(i);
4043                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4044                 unsigned long wl;
4045
4046                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4047                         continue;
4048
4049                 rq = cpu_rq(i);
4050                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4051                 wl /= power;
4052
4053                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4054                         continue;
4055
4056                 if (wl > max_load) {
4057                         max_load = wl;
4058                         busiest = rq;
4059                 }
4060         }
4061
4062         return busiest;
4063 }
4064
4065 /*
4066  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4067  * so long as it is large enough.
4068  */
4069 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4070
4071 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4072 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4073
4074 /*
4075  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4076  * tasks if there is an imbalance.
4077  */
4078 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4079                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4080                         int *balance)
4081 {
4082         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4083         struct sched_group *group;
4084         unsigned long imbalance;
4085         struct rq *busiest;
4086         unsigned long flags;
4087         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4088
4089         cpumask_setall(cpus);
4090
4091         /*
4092          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4093          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4094          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4095          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4096          */
4097         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4098             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4099                 sd_idle = 1;
4100
4101         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4102
4103 redo:
4104         update_shares(sd);
4105         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4106                                    cpus, balance);
4107
4108         if (*balance == 0)
4109                 goto out_balanced;
4110
4111         if (!group) {
4112                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4113                 goto out_balanced;
4114         }
4115
4116         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4117         if (!busiest) {
4118                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4119                 goto out_balanced;
4120         }
4121
4122         BUG_ON(busiest == this_rq);
4123
4124         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4125
4126         ld_moved = 0;
4127         if (busiest->nr_running > 1) {
4128                 /*
4129                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4130                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4131                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4132                  * correctly treated as an imbalance.
4133                  */
4134                 local_irq_save(flags);
4135                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4136                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4137                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4138                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4139                 local_irq_restore(flags);
4140
4141                 /*
4142                  * some other cpu did the load balance for us.
4143                  */
4144                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4145                         resched_cpu(this_cpu);
4146
4147                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4148                 if (unlikely(all_pinned)) {
4149                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4150                         if (!cpumask_empty(cpus))
4151                                 goto redo;
4152                         goto out_balanced;
4153                 }
4154         }
4155
4156         if (!ld_moved) {
4157                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4158                 sd->nr_balance_failed++;
4159
4160                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4161
4162                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4163
4164                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4165                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4166                          */
4167                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4168                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4169                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4170                                 all_pinned = 1;
4171                                 goto out_one_pinned;
4172                         }
4173
4174                         if (!busiest->active_balance) {
4175                                 busiest->active_balance = 1;
4176                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4177                                 active_balance = 1;
4178                         }
4179                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4180                         if (active_balance)
4181                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4182
4183                         /*
4184                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4185                          * counter.
4186                          */
4187                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4188                 }
4189         } else
4190                 sd->nr_balance_failed = 0;
4191
4192         if (likely(!active_balance)) {
4193                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4194                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4195         } else {
4196                 /*
4197                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4198                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4199                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4200                  * move_tasks).
4201                  */
4202                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4203                         sd->balance_interval *= 2;
4204         }
4205
4206         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4207             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4208                 ld_moved = -1;
4209
4210         goto out;
4211
4212 out_balanced:
4213         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4214
4215         sd->nr_balance_failed = 0;
4216
4217 out_one_pinned:
4218         /* tune up the balancing interval */
4219         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4220                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4221                 sd->balance_interval *= 2;
4222
4223         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4224             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4225                 ld_moved = -1;
4226         else
4227                 ld_moved = 0;
4228 out:
4229         if (ld_moved)
4230                 update_shares(sd);
4231         return ld_moved;
4232 }
4233
4234 /*
4235  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4236  * tasks if there is an imbalance.
4237  *
4238  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4239  * this_rq is locked.
4240  */
4241 static int
4242 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4243 {
4244         struct sched_group *group;
4245         struct rq *busiest = NULL;
4246         unsigned long imbalance;
4247         int ld_moved = 0;
4248         int sd_idle = 0;
4249         int all_pinned = 0;
4250         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4251
4252         cpumask_setall(cpus);
4253
4254         /*
4255          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4256          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4257          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4258          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4259          */
4260         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4261             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4262                 sd_idle = 1;
4263
4264         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4265 redo:
4266         update_shares_locked(this_rq, sd);
4267         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4268                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4269         if (!group) {
4270                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4271                 goto out_balanced;
4272         }
4273
4274         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4275         if (!busiest) {
4276                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4277                 goto out_balanced;
4278         }
4279
4280         BUG_ON(busiest == this_rq);
4281
4282         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4283
4284         ld_moved = 0;
4285         if (busiest->nr_running > 1) {
4286                 /* Attempt to move tasks */
4287                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4288                 /* this_rq->clock is already updated */
4289                 update_rq_clock(busiest);
4290                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4291                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4292                                         &all_pinned);
4293                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4294
4295                 if (unlikely(all_pinned)) {
4296                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4297                         if (!cpumask_empty(cpus))
4298                                 goto redo;
4299                 }
4300         }
4301
4302         if (!ld_moved) {
4303                 int active_balance = 0;
4304
4305                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4306                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4307                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4308                         return -1;
4309
4310                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4311                         return -1;
4312
4313                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4314                         return -1;
4315
4316                 /*
4317                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4318                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4319                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4320                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4321                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4322                  *
4323                  * The package power saving logic comes from
4324                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4325                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4326                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4327                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4328                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4329                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4330                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4331                  *
4332                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4333                  * will be more than one task in the source run queue and
4334                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4335                  * active balance code will not be triggered.
4336                  */
4337
4338                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4339                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4340
4341                 /*
4342                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4343                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4344                  */
4345                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4346                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4347                         all_pinned = 1;
4348                         return ld_moved;
4349                 }
4350
4351                 if (!busiest->active_balance) {
4352                         busiest->active_balance = 1;
4353                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4354                         active_balance = 1;
4355                 }
4356
4357                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4358                 /*
4359                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4360                  */
4361                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4362                 if (active_balance)
4363                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4364                 spin_lock(&this_rq->lock);
4365
4366         } else
4367                 sd->nr_balance_failed = 0;
4368
4369         update_shares_locked(this_rq, sd);
4370         return ld_moved;
4371
4372 out_balanced:
4373         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4374         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4375             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4376                 return -1;
4377         sd->nr_balance_failed = 0;
4378
4379         return 0;
4380 }
4381
4382 /*
4383  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4384  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4385  */
4386 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4387 {
4388         struct sched_domain *sd;
4389         int pulled_task = 0;
4390         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4391
4392         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4393                 unsigned long interval;
4394
4395                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4396                         continue;
4397
4398                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4399                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4400                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4401                                                            sd);
4402
4403                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4404                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4405                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4406                 if (pulled_task)
4407                         break;
4408         }
4409         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4410                 /*
4411                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4412                  * a busy processor. So reset next_balance.
4413                  */
4414                 this_rq->next_balance = next_balance;
4415         }
4416 }
4417
4418 /*
4419  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4420  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4421  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4422  * logical imbalances.
4423  *
4424  * Called with busiest_rq locked.
4425  */
4426 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4427 {
4428         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4429         struct sched_domain *sd;
4430         struct rq *target_rq;
4431
4432         /* Is there any task to move? */
4433         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4434                 return;
4435
4436         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4437
4438         /*
4439          * This condition is "impossible", if it occurs
4440          * we need to fix it. Originally reported by
4441          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4442          */
4443         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4444
4445         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4446         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4447         update_rq_clock(busiest_rq);
4448         update_rq_clock(target_rq);
4449
4450         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4451         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4452                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4453                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4454                                 break;
4455         }
4456
4457         if (likely(sd)) {
4458                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4459
4460                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4461                                   sd, CPU_IDLE))
4462                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4463                 else
4464                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4465         }
4466         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4467 }
4468
4469 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4470 static struct {
4471         atomic_t load_balancer;
4472         cpumask_var_t cpu_mask;
4473         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4474 } nohz ____cacheline_aligned = {
4475         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4476 };
4477
4478 int get_nohz_load_balancer(void)
4479 {
4480         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4481 }
4482
4483 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4484 /**
4485  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4486  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4487  *              be returned.
4488  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4489  *              for the given cpu.
4490  *
4491  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4492  */
4493 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4494 {
4495         struct sched_domain *sd;
4496
4497         for_each_domain(cpu, sd)
4498                 if (sd && (sd->flags & flag))
4499                         break;
4500
4501         return sd;
4502 }
4503
4504 /**
4505  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4506  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4507  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4508  *              for cpu.
4509  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4510  *
4511  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4512  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4513  */
4514 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4515         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4516                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4517
4518 /**
4519  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4520  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4521  *
4522  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4523  *
4524  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4525  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4526  * sched_group is semi-idle or not.
4527  */
4528 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4529 {
4530         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4531                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4532
4533         /*
4534          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4535          * and atleast one idle cpu.
4536          */
4537         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4538                 return 0;
4539
4540         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4541                 return 0;
4542
4543         return 1;
4544 }
4545 /**
4546  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4547  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4548  *
4549  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4550  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4551  *
4552  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4553  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4554  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4555  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4556  */
4557 static int find_new_ilb(int cpu)
4558 {
4559         struct sched_domain *sd;
4560         struct sched_group *ilb_group;
4561
4562         /*
4563          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4564          * when power-aware load balancing is enabled
4565          */
4566         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4567                 goto out_done;
4568
4569         /*
4570          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4571          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4572          */
4573         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4574                 goto out_done;
4575
4576         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4577                 ilb_group = sd->groups;
4578
4579                 do {
4580                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4581                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4582
4583                         ilb_group = ilb_group->next;
4584
4585                 } while (ilb_group != sd->groups);
4586         }
4587
4588 out_done:
4589         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4590 }
4591 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4592 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4593 {
4594         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4595 }
4596 #endif
4597
4598 /*
4599  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4600  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4601  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4602  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4603  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4604  * arrives...
4605  *
4606  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4607  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4608  * nohz.cpu_mask..
4609  *
4610  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4611  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4612  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4613  * there is no need for ilb owner.
4614  *
4615  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4616  * next busy scheduler_tick()
4617  */
4618 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4619 {
4620         int cpu = smp_processor_id();
4621
4622         if (stop_tick) {
4623                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4624
4625                 if (!cpu_active(cpu)) {
4626                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4627                                 return 0;
4628
4629                         /*
4630                          * If we are going offline and still the leader,
4631                          * give up!
4632                          */
4633                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4634                                 BUG();
4635
4636                         return 0;
4637                 }
4638
4639                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4640
4641                 /* time for ilb owner also to sleep */
4642                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4643                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4644                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4645                         return 0;
4646                 }
4647
4648                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4649                         /* make me the ilb owner */
4650                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4651                                 return 1;
4652                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4653                         int new_ilb;
4654
4655                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4656                                                 sched_mc_power_savings))
4657                                 return 1;
4658                         /*
4659                          * Check to see if there is a more power-efficient
4660                          * ilb.
4661                          */
4662                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4663                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4664                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4665                                 resched_cpu(new_ilb);
4666                                 return 0;
4667                         }
4668                         return 1;
4669                 }
4670         } else {
4671                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4672                         return 0;
4673
4674                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4675
4676                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4677                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4678                                 BUG();
4679         }
4680         return 0;
4681 }
4682 #endif
4683
4684 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4685
4686 /*
4687  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4688  * and initiates a balancing operation if so.
4689  *
4690  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4691  */
4692 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4693 {
4694         int balance = 1;
4695         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4696         unsigned long interval;
4697         struct sched_domain *sd;
4698         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4699         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4700         int update_next_balance = 0;
4701         int need_serialize;
4702
4703         for_each_domain(cpu, sd) {
4704                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4705                         continue;
4706
4707                 interval = sd->balance_interval;
4708                 if (idle != CPU_IDLE)
4709                         interval *= sd->busy_factor;
4710
4711                 /* scale ms to jiffies */
4712                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4713                 if (unlikely(!interval))
4714                         interval = 1;
4715                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4716                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4717
4718                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4719
4720                 if (need_serialize) {
4721                         if (!spin_trylock(&balancing))
4722                                 goto out;
4723                 }
4724
4725                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4726                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4727                                 /*
4728                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4729                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4730                                  * not idle.
4731                                  */
4732                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4733                         }
4734                         sd->last_balance = jiffies;
4735                 }
4736                 if (need_serialize)
4737                         spin_unlock(&balancing);
4738 out:
4739                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4740                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4741                         update_next_balance = 1;
4742                 }
4743
4744                 /*
4745                  * Stop the load balance at this level. There is another
4746                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4747                  * actively.
4748                  */
4749                 if (!balance)
4750                         break;
4751         }
4752
4753         /*
4754          * next_balance will be updated only when there is a need.
4755          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4756          * updated.
4757          */
4758         if (likely(update_next_balance))
4759                 rq->next_balance = next_balance;
4760 }
4761
4762 /*
4763  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4764  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4765  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4766  */
4767 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4768 {
4769         int this_cpu = smp_processor_id();
4770         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4771         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4772                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4773
4774         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4775
4776 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4777         /*
4778          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4779          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4780          * stopped.
4781          */
4782         if (this_rq->idle_at_tick &&
4783             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4784                 struct rq *rq;
4785                 int balance_cpu;
4786
4787                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4788                         if (balance_cpu == this_cpu)
4789                                 continue;
4790
4791                         /*
4792                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4793                          * work being done for other cpus. Next load
4794                          * balancing owner will pick it up.
4795                          */
4796                         if (need_resched())
4797                                 break;
4798
4799                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4800
4801                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4802                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4803                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4804                 }
4805         }
4806 #endif
4807 }
4808
4809 static inline int on_null_domain(int cpu)
4810 {
4811         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4812 }
4813
4814 /*
4815  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4816  *
4817  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4818  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4819  * if the whole system is idle.
4820  */
4821 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4822 {
4823 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4824         /*
4825          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4826          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4827          * load balancer.
4828          */
4829         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4830                 rq->in_nohz_recently = 0;
4831
4832                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4833                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4834                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4835                 }
4836
4837                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4838                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4839
4840                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4841                                 resched_cpu(ilb);
4842                 }
4843         }
4844
4845         /*
4846          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4847          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4848          */
4849         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4850             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4851                 resched_cpu(cpu);
4852                 return;
4853         }
4854
4855         /*
4856          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4857          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4858          */
4859         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4860             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4861                 return;
4862 #endif
4863         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4864         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4865             likely(!on_null_domain(cpu)))
4866                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4867 }
4868
4869 #else   /* CONFIG_SMP */
4870
4871 /*
4872  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4873  */
4874 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4875 {
4876 }
4877
4878 #endif
4879
4880 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4881
4882 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4883
4884 /*
4885  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4886  * @p in case that task is currently running.
4887  *
4888  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4889  */
4890 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4891 {
4892         u64 ns = 0;
4893
4894         if (task_current(rq, p)) {
4895                 update_rq_clock(rq);
4896                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4897                 if ((s64)ns < 0)
4898                         ns = 0;
4899         }
4900
4901         return ns;
4902 }
4903
4904 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4905 {
4906         unsigned long flags;
4907         struct rq *rq;
4908         u64 ns = 0;
4909
4910         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4911         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4912         task_rq_unlock(rq, &flags);
4913
4914         return ns;
4915 }
4916
4917 /*
4918  * Return accounted runtime for the task.
4919  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4920  * pending runtime that have not been accounted yet.
4921  */
4922 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4923 {
4924         unsigned long flags;
4925         struct rq *rq;
4926         u64 ns = 0;
4927
4928         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4929         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4930         task_rq_unlock(rq, &flags);
4931
4932         return ns;
4933 }
4934
4935 /*
4936  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4937  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4938  * pending runtime that have not been accounted yet.
4939  *
4940  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4941  * so the return value not includes other pending runtime that other
4942  * running tasks might have.
4943  */
4944 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4945 {
4946         struct task_cputime totals;
4947         unsigned long flags;
4948         struct rq *rq;
4949         u64 ns;
4950
4951         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4952         thread_group_cputime(p, &totals);
4953         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4954         task_rq_unlock(rq, &flags);
4955
4956         return ns;
4957 }
4958
4959 /*
4960  * Account user cpu time to a process.
4961  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4962  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4963  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4964  */
4965 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4966                        cputime_t cputime_scaled)
4967 {
4968         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4969         cputime64_t tmp;
4970
4971         /* Add user time to process. */
4972         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4973         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4974         account_group_user_time(p, cputime);
4975
4976         /* Add user time to cpustat. */
4977         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4978         if (TASK_NICE(p) > 0)
4979                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4980         else
4981                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4982
4983         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4984         /* Account for user time used */
4985         acct_update_integrals(p);
4986 }
4987
4988 /*
4989  * Account guest cpu time to a process.
4990  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4991  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4992  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4993  */
4994 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4995                                cputime_t cputime_scaled)
4996 {
4997         cputime64_t tmp;
4998         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4999
5000         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5001
5002         /* Add guest time to process. */
5003         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5004         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5005         account_group_user_time(p, cputime);
5006         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5007
5008         /* Add guest time to cpustat. */
5009         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5010         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5011 }
5012
5013 /*
5014  * Account system cpu time to a process.
5015  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5016  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5017  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5018  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5019  */
5020 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5021                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5022 {
5023         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5024         cputime64_t tmp;
5025
5026         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5027                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5028                 return;
5029         }
5030
5031         /* Add system time to process. */
5032         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5033         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5034         account_group_system_time(p, cputime);
5035
5036         /* Add system time to cpustat. */
5037         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5038         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5039                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5040         else if (softirq_count())
5041                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5042         else
5043                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5044
5045         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5046
5047         /* Account for system time used */
5048         acct_update_integrals(p);
5049 }
5050
5051 /*
5052  * Account for involuntary wait time.
5053  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5054  */
5055 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5056 {
5057         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5058         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5059
5060         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5061 }
5062
5063 /*
5064  * Account for idle time.
5065  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5066  */
5067 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5068 {
5069         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5070         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5071         struct rq *rq = this_rq();
5072
5073         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5074                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5075         else
5076                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5077 }
5078
5079 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5080
5081 /*
5082  * Account a single tick of cpu time.
5083  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5084  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5085  */
5086 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5087 {
5088         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5089         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5090         struct rq *rq = this_rq();
5091
5092         if (user_tick)
5093                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5094         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5095                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5096                                     one_jiffy_scaled);
5097         else
5098                 account_idle_time(one_jiffy);
5099 }
5100
5101 /*
5102  * Account multiple ticks of steal time.
5103  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5104  * @ticks: number of stolen ticks
5105  */
5106 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5107 {
5108         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5109 }
5110
5111 /*
5112  * Account multiple ticks of idle time.
5113  * @ticks: number of stolen ticks
5114  */
5115 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5116 {
5117         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5118 }
5119
5120 #endif
5121
5122 /*
5123  * Use precise platform statistics if available:
5124  */
5125 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5126 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5127 {
5128         return p->utime;
5129 }
5130
5131 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5132 {
5133         return p->stime;
5134 }
5135 #else
5136 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5137 {
5138         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5139                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5140         u64 temp;
5141
5142         /*
5143          * Use CFS's precise accounting:
5144          */
5145         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5146
5147         if (total) {
5148                 temp *= utime;
5149                 do_div(temp, total);
5150         }
5151         utime = (clock_t)temp;
5152
5153         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5154         return p->prev_utime;
5155 }
5156
5157 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5158 {
5159         clock_t stime;
5160
5161         /*
5162          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5163          * the total, to make sure the total observed by userspace
5164          * grows monotonically - apps rely on that):
5165          */
5166         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5167                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5168
5169         if (stime >= 0)
5170                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5171
5172         return p->prev_stime;
5173 }
5174 #endif
5175
5176 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5177 {
5178         return p->gtime;
5179 }
5180
5181 /*
5182  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5183  * We call it with interrupts disabled.
5184  *
5185  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5186  * timeslices.
5187  */
5188 void scheduler_tick(void)
5189 {
5190         int cpu = smp_processor_id();
5191         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5192         struct task_struct *curr = rq->curr;
5193
5194         sched_clock_tick();
5195
5196         spin_lock(&rq->lock);
5197         update_rq_clock(rq);
5198         update_cpu_load(rq);
5199         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5200         spin_unlock(&rq->lock);
5201
5202         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5203
5204 #ifdef CONFIG_SMP
5205         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5206         trigger_load_balance(rq, cpu);
5207 #endif
5208 }
5209
5210 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5211 {
5212         if (in_lock_functions(addr)) {
5213                 addr = CALLER_ADDR2;
5214                 if (in_lock_functions(addr))
5215                         addr = CALLER_ADDR3;
5216         }
5217         return addr;
5218 }
5219
5220 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5221                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5222
5223 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5224 {
5225 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5226         /*
5227          * Underflow?
5228          */
5229         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5230                 return;
5231 #endif
5232         preempt_count() += val;
5233 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5234         /*
5235          * Spinlock count overflowing soon?
5236          */
5237         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5238                                 PREEMPT_MASK - 10);
5239 #endif
5240         if (preempt_count() == val)
5241                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5242 }
5243 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5244
5245 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5246 {
5247 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5248         /*
5249          * Underflow?
5250          */
5251         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5252                 return;
5253         /*
5254          * Is the spinlock portion underflowing?
5255          */
5256         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5257                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5258                 return;
5259 #endif
5260
5261         if (preempt_count() == val)
5262                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5263         preempt_count() -= val;
5264 }
5265 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5266
5267 #endif
5268
5269 /*
5270  * Print scheduling while atomic bug:
5271  */
5272 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5273 {
5274         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5275
5276         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5277                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5278
5279         debug_show_held_locks(prev);
5280         print_modules();
5281         if (irqs_disabled())
5282                 print_irqtrace_events(prev);
5283
5284         if (regs)
5285                 show_regs(regs);
5286         else
5287                 dump_stack();
5288 }
5289
5290 /*
5291  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5292  */
5293 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5294 {
5295         /*
5296          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5297          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5298          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5299          */
5300         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5301                 __schedule_bug(prev);
5302
5303         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5304
5305         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5306 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5307         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5308                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5309                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5310         }
5311 #endif
5312 }
5313
5314 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5315 {
5316         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5317
5318         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5319
5320         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5321                 /*
5322                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5323                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5324                  * the avg_overlap on preemption.
5325                  *
5326                  * We use the average preemption runtime because that
5327                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5328                  * build up.
5329                  */
5330                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5331                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5332         } else {
5333                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5334         }
5335         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5336 }
5337
5338 /*
5339  * Pick up the highest-prio task:
5340  */
5341 static inline struct task_struct *
5342 pick_next_task(struct rq *rq)
5343 {
5344         const struct sched_class *class;
5345         struct task_struct *p;
5346
5347         /*
5348          * Optimization: we know that if all tasks are in
5349          * the fair class we can call that function directly:
5350          */
5351         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5352                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5353                 if (likely(p))
5354                         return p;
5355         }
5356
5357         class = sched_class_highest;
5358         for ( ; ; ) {
5359                 p = class->pick_next_task(rq);
5360                 if (p)
5361                         return p;
5362                 /*
5363                  * Will never be NULL as the idle class always
5364                  * returns a non-NULL p:
5365                  */
5366                 class = class->next;
5367         }
5368 }
5369
5370 /*
5371  * schedule() is the main scheduler function.
5372  */
5373 asmlinkage void __sched schedule(void)
5374 {
5375         struct task_struct *prev, *next;
5376         unsigned long *switch_count;
5377         struct rq *rq;
5378         int cpu;
5379
5380 need_resched:
5381         preempt_disable();
5382         cpu = smp_processor_id();
5383         rq = cpu_rq(cpu);
5384         rcu_sched_qs(cpu);
5385         prev = rq->curr;
5386         switch_count = &prev->nivcsw;
5387
5388         release_kernel_lock(prev);
5389 need_resched_nonpreemptible:
5390
5391         schedule_debug(prev);
5392
5393         if (sched_feat(HRTICK))
5394                 hrtick_clear(rq);
5395
5396         spin_lock_irq(&rq->lock);
5397         update_rq_clock(rq);
5398         clear_tsk_need_resched(prev);
5399
5400         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5401                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5402                         prev->state = TASK_RUNNING;
5403                 else
5404                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5405                 switch_count = &prev->nvcsw;
5406         }
5407
5408         pre_schedule(rq, prev);
5409
5410         if (unlikely(!rq->nr_running))
5411                 idle_balance(cpu, rq);
5412
5413         put_prev_task(rq, prev);
5414         next = pick_next_task(rq);
5415
5416         if (likely(prev != next)) {
5417                 sched_info_switch(prev, next);
5418                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5419
5420                 rq->nr_switches++;
5421                 rq->curr = next;
5422                 ++*switch_count;
5423
5424                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5425                 /*
5426                  * the context switch might have flipped the stack from under
5427                  * us, hence refresh the local variables.
5428                  */
5429                 cpu = smp_processor_id();
5430                 rq = cpu_rq(cpu);
5431         } else
5432                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5433
5434         post_schedule(rq);
5435
5436         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5437                 goto need_resched_nonpreemptible;
5438
5439         preempt_enable_no_resched();
5440         if (need_resched())
5441                 goto need_resched;
5442 }
5443 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5444
5445 #ifdef CONFIG_SMP
5446 /*
5447  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5448  * access and not reliable.
5449  */
5450 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5451 {
5452         unsigned int cpu;
5453         struct rq *rq;
5454
5455         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5456                 return 0;
5457
5458 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5459         /*
5460          * Need to access the cpu field knowing that
5461          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5462          * the mutex owner just released it and exited.
5463          */
5464         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5465                 goto out;
5466 #else
5467         cpu = owner->cpu;
5468 #endif
5469
5470         /*
5471          * Even if the access succeeded (likely case),
5472          * the cpu field may no longer be valid.
5473          */
5474         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5475                 goto out;
5476
5477         /*
5478          * We need to validate that we can do a
5479          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5480          */
5481         if (!cpu_online(cpu))
5482                 goto out;
5483
5484         rq = cpu_rq(cpu);
5485
5486         for (;;) {
5487                 /*
5488                  * Owner changed, break to re-assess state.
5489                  */
5490                 if (lock->owner != owner)
5491                         break;
5492
5493                 /*
5494                  * Is that owner really running on that cpu?
5495                  */
5496                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5497                         return 0;
5498
5499                 cpu_relax();
5500         }
5501 out:
5502         return 1;
5503 }
5504 #endif
5505
5506 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5507 /*
5508  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5509  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5510  * occur there and call schedule directly.
5511  */
5512 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5513 {
5514         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5515
5516         /*
5517          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5518          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5519          */
5520         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5521                 return;
5522
5523         do {
5524                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5525                 schedule();
5526                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5527
5528                 /*
5529                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5530                  * between schedule and now.
5531                  */
5532                 barrier();
5533         } while (need_resched());
5534 }
5535 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5536
5537 /*
5538  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5539  * off of irq context.
5540  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5541  * protect us against recursive calling from irq.
5542  */
5543 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5544 {
5545         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5546
5547         /* Catch callers which need to be fixed */
5548         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5549
5550         do {
5551                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5552                 local_irq_enable();
5553                 schedule();
5554                 local_irq_disable();
5555                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5556
5557                 /*
5558                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5559                  * between schedule and now.
5560                  */
5561                 barrier();
5562         } while (need_resched());
5563 }
5564
5565 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5566
5567 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5568                           void *key)
5569 {
5570         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5571 }
5572 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5573
5574 /*
5575  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5576  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5577  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5578  *
5579  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5580  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5581  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5582  */
5583 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5584                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5585 {
5586         wait_queue_t *curr, *next;
5587
5588         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5589                 unsigned flags = curr->flags;
5590
5591                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5592                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5593                         break;
5594         }
5595 }
5596
5597 /**
5598  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5599  * @q: the waitqueue
5600  * @mode: which threads
5601  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5602  * @key: is directly passed to the wakeup function
5603  *
5604  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5605  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5606  */
5607 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5608                         int nr_exclusive, void *key)
5609 {
5610         unsigned long flags;
5611
5612         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5613         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5614         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5615 }
5616 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5617
5618 /*
5619  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5620  */
5621 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5622 {
5623         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5624 }
5625
5626 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5627 {
5628         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5629 }
5630
5631 /**
5632  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5633  * @q: the waitqueue
5634  * @mode: which threads
5635  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5636  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5637  *
5638  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5639  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5640  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5641  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5642  *
5643  * On UP it can prevent extra preemption.
5644  *
5645  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5646  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5647  */
5648 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5649                         int nr_exclusive, void *key)
5650 {
5651         unsigned long flags;
5652         int wake_flags = WF_SYNC;
5653
5654         if (unlikely(!q))
5655                 return;
5656
5657         if (unlikely(!nr_exclusive))
5658                 wake_flags = 0;
5659
5660         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5661         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5662         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5663 }
5664 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5665
5666 /*
5667  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5668  */
5669 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5670 {
5671         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5672 }
5673 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5674
5675 /**
5676  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5677  * @x:  holds the state of this particular completion
5678  *
5679  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5680  * awakened in the same order in which they were queued.
5681  *
5682  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5683  *
5684  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5685  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5686  */
5687 void complete(struct completion *x)
5688 {
5689         unsigned long flags;
5690
5691         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5692         x->done++;
5693         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5694         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5695 }
5696 EXPORT_SYMBOL(complete);
5697
5698 /**
5699  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5700  * @x:  holds the state of this particular completion
5701  *
5702  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5703  *
5704  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5705  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5706  */
5707 void complete_all(struct completion *x)
5708 {
5709         unsigned long flags;
5710
5711         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5712         x->done += UINT_MAX/2;
5713         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5714         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5715 }
5716 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5717
5718 static inline long __sched
5719 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5720 {
5721         if (!x->done) {
5722                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5723
5724                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5725                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5726                 do {
5727                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5728                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5729                                 break;
5730                         }
5731                         __set_current_state(state);
5732                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5733                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5734                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5735                 } while (!x->done && timeout);
5736                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5737                 if (!x->done)
5738                         return timeout;
5739         }
5740         x->done--;
5741         return timeout ?: 1;
5742 }
5743
5744 static long __sched
5745 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5746 {
5747         might_sleep();
5748
5749         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5750         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5751         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5752         return timeout;
5753 }
5754
5755 /**
5756  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5757  * @x:  holds the state of this particular completion
5758  *
5759  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5760  * interruptible and there is no timeout.
5761  *
5762  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5763  * and interrupt capability. Also see complete().
5764  */
5765 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5766 {
5767         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5768 }
5769 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5770
5771 /**
5772  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5773  * @x:  holds the state of this particular completion
5774  * @timeout:  timeout value in jiffies
5775  *
5776  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5777  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5778  * interruptible.
5779  */
5780 unsigned long __sched
5781 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5782 {
5783         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5784 }
5785 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5786
5787 /**
5788  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5789  * @x:  holds the state of this particular completion
5790  *
5791  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5792  * interruptible.
5793  */
5794 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5795 {
5796         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5797         if (t == -ERESTARTSYS)
5798                 return t;
5799         return 0;
5800 }
5801 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5802
5803 /**
5804  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5805  * @x:  holds the state of this particular completion
5806  * @timeout:  timeout value in jiffies
5807  *
5808  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5809  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5810  */
5811 unsigned long __sched
5812 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5813                                           unsigned long timeout)
5814 {
5815         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5816 }
5817 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5818
5819 /**
5820  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5821  * @x:  holds the state of this particular completion
5822  *
5823  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5824  * interrupted by a kill signal.
5825  */
5826 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5827 {
5828         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5829         if (t == -ERESTARTSYS)
5830                 return t;
5831         return 0;
5832 }
5833 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5834
5835 /**
5836  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5837  *      @x:     completion structure
5838  *
5839  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5840  *               1 if a decrement succeeded.
5841  *
5842  *      If a completion is being used as a counting completion,
5843  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5844  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5845  *      is protecting is not available.
5846  */
5847 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5848 {
5849         int ret = 1;
5850
5851         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5852         if (!x->done)
5853                 ret = 0;
5854         else
5855                 x->done--;
5856         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5857         return ret;
5858 }
5859 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5860
5861 /**
5862  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5863  *      @x:     completion structure
5864  *
5865  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5866  *               1 if there are no waiters.
5867  *
5868  */
5869 bool completion_done(struct completion *x)
5870 {
5871         int ret = 1;
5872
5873         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5874         if (!x->done)
5875                 ret = 0;
5876         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5877         return ret;
5878 }
5879 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5880
5881 static long __sched
5882 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5883 {
5884         unsigned long flags;
5885         wait_queue_t wait;
5886
5887         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5888
5889         __set_current_state(state);
5890
5891         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5892         __add_wait_queue(q, &wait);
5893         spin_unlock(&q->lock);
5894         timeout = schedule_timeout(timeout);
5895         spin_lock_irq(&q->lock);
5896         __remove_wait_queue(q, &wait);
5897         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5898
5899         return timeout;
5900 }
5901
5902 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5903 {
5904         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5905 }
5906 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5907
5908 long __sched
5909 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5910 {
5911         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5912 }
5913 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5914
5915 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5916 {
5917         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5918 }
5919 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5920
5921 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5922 {
5923         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5924 }
5925 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5926
5927 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5928
5929 /*
5930  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5931  * @p: task
5932  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5933  *
5934  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5935  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5936  *
5937  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5938  */
5939 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5940 {
5941         unsigned long flags;
5942         int oldprio, on_rq, running;
5943         struct rq *rq;
5944         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5945
5946         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5947
5948         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5949         update_rq_clock(rq);
5950
5951         oldprio = p->prio;
5952         on_rq = p->se.on_rq;
5953         running = task_current(rq, p);
5954         if (on_rq)
5955                 dequeue_task(rq, p, 0);
5956         if (running)
5957                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5958
5959         if (rt_prio(prio))
5960                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5961         else
5962                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5963
5964         p->prio = prio;
5965
5966         if (running)
5967                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5968         if (on_rq) {
5969                 enqueue_task(rq, p, 0);
5970
5971                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5972         }
5973         task_rq_unlock(rq, &flags);
5974 }
5975
5976 #endif
5977
5978 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5979 {
5980         int old_prio, delta, on_rq;
5981         unsigned long flags;
5982         struct rq *rq;
5983
5984         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5985                 return;
5986         /*
5987          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5988          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5989          */
5990         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5991         update_rq_clock(rq);
5992         /*
5993          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5994          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5995          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5996          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5997          */
5998         if (task_has_rt_policy(p)) {
5999                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6000                 goto out_unlock;
6001         }
6002         on_rq = p->se.on_rq;
6003         if (on_rq)
6004                 dequeue_task(rq, p, 0);
6005
6006         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6007         set_load_weight(p);
6008         old_prio = p->prio;
6009         p->prio = effective_prio(p);
6010         delta = p->prio - old_prio;
6011
6012         if (on_rq) {
6013                 enqueue_task(rq, p, 0);
6014                 /*
6015                  * If the task increased its priority or is running and
6016                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6017                  */
6018                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6019                         resched_task(rq->curr);
6020         }
6021 out_unlock:
6022         task_rq_unlock(rq, &flags);
6023 }
6024 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6025
6026 /*
6027  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6028  * @p: task
6029  * @nice: nice value
6030  */
6031 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6032 {
6033         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6034         int nice_rlim = 20 - nice;
6035
6036         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6037                 capable(CAP_SYS_NICE));
6038 }
6039
6040 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6041
6042 /*
6043  * sys_nice - change the priority of the current process.
6044  * @increment: priority increment
6045  *
6046  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6047  * does similar things.
6048  */
6049 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6050 {
6051         long nice, retval;
6052
6053         /*
6054          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6055          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6056          * and we have a single winner.
6057          */
6058         if (increment < -40)
6059                 increment = -40;
6060         if (increment > 40)
6061                 increment = 40;
6062
6063         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6064         if (nice < -20)
6065                 nice = -20;
6066         if (nice > 19)
6067                 nice = 19;
6068
6069         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6070                 return -EPERM;
6071
6072         retval = security_task_setnice(current, nice);
6073         if (retval)
6074                 return retval;
6075
6076         set_user_nice(current, nice);
6077         return 0;
6078 }
6079
6080 #endif
6081
6082 /**
6083  * task_prio - return the priority value of a given task.
6084  * @p: the task in question.
6085  *
6086  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6087  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6088  * around 0, value goes from -16 to +15.
6089  */
6090 int task_prio(const struct task_struct *p)
6091 {
6092         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6093 }
6094
6095 /**
6096  * task_nice - return the nice value of a given task.
6097  * @p: the task in question.
6098  */
6099 int task_nice(const struct task_struct *p)
6100 {
6101         return TASK_NICE(p);
6102 }
6103 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6104
6105 /**
6106  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6107  * @cpu: the processor in question.
6108  */
6109 int idle_cpu(int cpu)
6110 {
6111         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6112 }
6113
6114 /**
6115  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6116  * @cpu: the processor in question.
6117  */
6118 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6119 {
6120         return cpu_rq(cpu)->idle;
6121 }
6122
6123 /**
6124  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6125  * @pid: the pid in question.
6126  */
6127 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6128 {
6129         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6130 }
6131
6132 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6133 static void
6134 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6135 {
6136         BUG_ON(p->se.on_rq);
6137
6138         p->policy = policy;
6139         switch (p->policy) {
6140         case SCHED_NORMAL:
6141         case SCHED_BATCH:
6142         case SCHED_IDLE:
6143                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6144                 break;
6145         case SCHED_FIFO:
6146         case SCHED_RR:
6147                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6148                 break;
6149         }
6150
6151         p->rt_priority = prio;
6152         p->normal_prio = normal_prio(p);
6153         /* we are holding p->pi_lock already */
6154         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6155         set_load_weight(p);
6156 }
6157
6158 /*
6159  * check the target process has a UID that matches the current process's
6160  */
6161 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6162 {
6163         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6164         bool match;
6165
6166         rcu_read_lock();
6167         pcred = __task_cred(p);
6168         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6169                  cred->euid == pcred->uid);
6170         rcu_read_unlock();
6171         return match;
6172 }
6173
6174 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6175                                 struct sched_param *param, bool user)
6176 {
6177         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6178         unsigned long flags;
6179         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6180         struct rq *rq;
6181         int reset_on_fork;
6182
6183         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6184         BUG_ON(in_interrupt());
6185 recheck:
6186         /* double check policy once rq lock held */
6187         if (policy < 0) {
6188                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6189                 policy = oldpolicy = p->policy;
6190         } else {
6191                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6192                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6193
6194                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6195                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6196                                 policy != SCHED_IDLE)
6197                         return -EINVAL;
6198         }
6199
6200         /*
6201          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6202          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6203          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6204          */
6205         if (param->sched_priority < 0 ||
6206             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6207             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6208                 return -EINVAL;
6209         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6210                 return -EINVAL;
6211
6212         /*
6213          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6214          */
6215         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6216                 if (rt_policy(policy)) {
6217                         unsigned long rlim_rtprio;
6218
6219                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6220                                 return -ESRCH;
6221                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6222                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6223
6224                         /* can't set/change the rt policy */
6225                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6226                                 return -EPERM;
6227
6228                         /* can't increase priority */
6229                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6230                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6231                                 return -EPERM;
6232                 }
6233                 /*
6234                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6235                  * move out of SCHED_IDLE either:
6236                  */
6237                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6238                         return -EPERM;
6239
6240                 /* can't change other user's priorities */
6241                 if (!check_same_owner(p))
6242                         return -EPERM;
6243
6244                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6245                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6246                         return -EPERM;
6247         }
6248
6249         if (user) {
6250 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6251                 /*
6252                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6253                  * assigned.
6254                  */
6255                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6256                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6257                         return -EPERM;
6258 #endif
6259
6260                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6261                 if (retval)
6262                         return retval;
6263         }
6264
6265         /*
6266          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6267          * changing the priority of the task:
6268          */
6269         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6270         /*
6271          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6272          * runqueue lock must be held.
6273          */
6274         rq = __task_rq_lock(p);
6275         /* recheck policy now with rq lock held */
6276         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6277                 policy = oldpolicy = -1;
6278                 __task_rq_unlock(rq);
6279                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6280                 goto recheck;
6281         }
6282         update_rq_clock(rq);
6283         on_rq = p->se.on_rq;
6284         running = task_current(rq, p);
6285         if (on_rq)
6286                 deactivate_task(rq, p, 0);
6287         if (running)
6288                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6289
6290         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6291
6292         oldprio = p->prio;
6293         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6294
6295         if (running)
6296                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6297         if (on_rq) {
6298                 activate_task(rq, p, 0);
6299
6300                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6301         }
6302         __task_rq_unlock(rq);
6303         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6304
6305         rt_mutex_adjust_pi(p);
6306
6307         return 0;
6308 }
6309
6310 /**
6311  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6312  * @p: the task in question.
6313  * @policy: new policy.
6314  * @param: structure containing the new RT priority.
6315  *
6316  * NOTE that the task may be already dead.
6317  */
6318 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6319                        struct sched_param *param)
6320 {
6321         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6322 }
6323 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6324
6325 /**
6326  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6327  * @p: the task in question.
6328  * @policy: new policy.
6329  * @param: structure containing the new RT priority.
6330  *
6331  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6332  * current context has permission.  For example, this is needed in
6333  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6334  * but our caller might not have that capability.
6335  */
6336 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6337                                struct sched_param *param)
6338 {
6339         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6340 }
6341
6342 static int
6343 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6344 {
6345         struct sched_param lparam;
6346         struct task_struct *p;
6347         int retval;
6348
6349         if (!param || pid < 0)
6350                 return -EINVAL;
6351         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6352                 return -EFAULT;
6353
6354         rcu_read_lock();
6355         retval = -ESRCH;
6356         p = find_process_by_pid(pid);
6357         if (p != NULL)
6358                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6359         rcu_read_unlock();
6360
6361         return retval;
6362 }
6363
6364 /**
6365  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6366  * @pid: the pid in question.
6367  * @policy: new policy.
6368  * @param: structure containing the new RT priority.
6369  */
6370 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6371                 struct sched_param __user *, param)
6372 {
6373         /* negative values for policy are not valid */
6374         if (policy < 0)
6375                 return -EINVAL;
6376
6377         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6378 }
6379
6380 /**
6381  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6382  * @pid: the pid in question.
6383  * @param: structure containing the new RT priority.
6384  */
6385 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6386 {
6387         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6388 }
6389
6390 /**
6391  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6392  * @pid: the pid in question.
6393  */
6394 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6395 {
6396         struct task_struct *p;
6397         int retval;
6398
6399         if (pid < 0)
6400                 return -EINVAL;
6401
6402         retval = -ESRCH;
6403         read_lock(&tasklist_lock);
6404         p = find_process_by_pid(pid);
6405         if (p) {
6406                 retval = security_task_getscheduler(p);
6407                 if (!retval)
6408                         retval = p->policy
6409                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6410         }
6411         read_unlock(&tasklist_lock);
6412         return retval;
6413 }
6414
6415 /**
6416  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6417  * @pid: the pid in question.
6418  * @param: structure containing the RT priority.
6419  */
6420 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6421 {
6422         struct sched_param lp;
6423         struct task_struct *p;
6424         int retval;
6425
6426         if (!param || pid < 0)
6427                 return -EINVAL;
6428
6429         read_lock(&tasklist_lock);
6430         p = find_process_by_pid(pid);
6431         retval = -ESRCH;
6432         if (!p)
6433                 goto out_unlock;
6434
6435         retval = security_task_getscheduler(p);
6436         if (retval)
6437                 goto out_unlock;
6438
6439         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6440         read_unlock(&tasklist_lock);
6441
6442         /*
6443          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6444          */
6445         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6446
6447         return retval;
6448
6449 out_unlock:
6450         read_unlock(&tasklist_lock);
6451         return retval;
6452 }
6453
6454 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6455 {
6456         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6457         struct task_struct *p;
6458         int retval;
6459
6460         get_online_cpus();
6461         read_lock(&tasklist_lock);
6462
6463         p = find_process_by_pid(pid);
6464         if (!p) {
6465                 read_unlock(&tasklist_lock);
6466                 put_online_cpus();
6467                 return -ESRCH;
6468         }
6469
6470         /*
6471          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6472          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6473          * usage count and then drop tasklist_lock.
6474          */
6475         get_task_struct(p);
6476         read_unlock(&tasklist_lock);
6477
6478         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6479                 retval = -ENOMEM;
6480                 goto out_put_task;
6481         }
6482         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6483                 retval = -ENOMEM;
6484                 goto out_free_cpus_allowed;
6485         }
6486         retval = -EPERM;
6487         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6488                 goto out_unlock;
6489
6490         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6491         if (retval)
6492                 goto out_unlock;
6493
6494         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6495         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6496  again:
6497         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6498
6499         if (!retval) {
6500                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6501                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6502                         /*
6503                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6504                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6505                          * cpuset's cpus_allowed
6506                          */
6507                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6508                         goto again;
6509                 }
6510         }
6511 out_unlock:
6512         free_cpumask_var(new_mask);
6513 out_free_cpus_allowed:
6514         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6515 out_put_task:
6516         put_task_struct(p);
6517         put_online_cpus();
6518         return retval;
6519 }
6520
6521 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6522                              struct cpumask *new_mask)
6523 {
6524         if (len < cpumask_size())
6525                 cpumask_clear(new_mask);
6526         else if (len > cpumask_size())
6527                 len = cpumask_size();
6528
6529         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6530 }
6531
6532 /**
6533  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6534  * @pid: pid of the process
6535  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6536  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6537  */
6538 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6539                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6540 {
6541         cpumask_var_t new_mask;
6542         int retval;
6543
6544         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6545                 return -ENOMEM;
6546
6547         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6548         if (retval == 0)
6549                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6550         free_cpumask_var(new_mask);
6551         return retval;
6552 }
6553
6554 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6555 {
6556         struct task_struct *p;
6557         int retval;
6558
6559         get_online_cpus();
6560         read_lock(&tasklist_lock);
6561
6562         retval = -ESRCH;
6563         p = find_process_by_pid(pid);
6564         if (!p)
6565                 goto out_unlock;
6566
6567         retval = security_task_getscheduler(p);
6568         if (retval)
6569                 goto out_unlock;
6570
6571         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6572
6573 out_unlock:
6574         read_unlock(&tasklist_lock);
6575         put_online_cpus();
6576
6577         return retval;
6578 }
6579
6580 /**
6581  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6582  * @pid: pid of the process
6583  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6584  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6585  */
6586 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6587                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6588 {
6589         int ret;
6590         cpumask_var_t mask;
6591
6592         if (len < cpumask_size())
6593                 return -EINVAL;
6594
6595         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6596                 return -ENOMEM;
6597
6598         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6599         if (ret == 0) {
6600                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6601                         ret = -EFAULT;
6602                 else
6603                         ret = cpumask_size();
6604         }
6605         free_cpumask_var(mask);
6606
6607         return ret;
6608 }
6609
6610 /**
6611  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6612  *
6613  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6614  * other threads running on this CPU then this function will return.
6615  */
6616 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6617 {
6618         struct rq *rq = this_rq_lock();
6619
6620         schedstat_inc(rq, yld_count);
6621         current->sched_class->yield_task(rq);
6622
6623         /*
6624          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6625          * no need to preempt or enable interrupts:
6626          */
6627         __release(rq->lock);
6628         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6629         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6630         preempt_enable_no_resched();
6631
6632         schedule();
6633
6634         return 0;
6635 }
6636
6637 static inline int should_resched(void)
6638 {
6639         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6640 }
6641
6642 static void __cond_resched(void)
6643 {
6644         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6645         schedule();
6646         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6647 }
6648
6649 int __sched _cond_resched(void)
6650 {
6651         if (should_resched()) {
6652                 __cond_resched();
6653                 return 1;
6654         }
6655         return 0;
6656 }
6657 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6658
6659 /*
6660  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6661  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6662  *
6663  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6664  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6665  * spin_unlock(), once by hand).
6666  */
6667 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6668 {
6669         int resched = should_resched();
6670         int ret = 0;
6671
6672         lockdep_assert_held(lock);
6673
6674         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6675                 spin_unlock(lock);
6676                 if (resched)
6677                         __cond_resched();
6678                 else
6679                         cpu_relax();
6680                 ret = 1;
6681                 spin_lock(lock);
6682         }
6683         return ret;
6684 }
6685 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6686
6687 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6688 {
6689         BUG_ON(!in_softirq());
6690
6691         if (should_resched()) {
6692                 local_bh_enable();
6693                 __cond_resched();
6694                 local_bh_disable();
6695                 return 1;
6696         }
6697         return 0;
6698 }
6699 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6700
6701 /**
6702  * yield - yield the current processor to other threads.
6703  *
6704  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6705  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6706  */
6707 void __sched yield(void)
6708 {
6709         set_current_state(TASK_RUNNING);
6710         sys_sched_yield();
6711 }
6712 EXPORT_SYMBOL(yield);
6713
6714 /*
6715  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6716  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6717  *
6718  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6719  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6720  */
6721 void __sched io_schedule(void)
6722 {
6723         struct rq *rq = raw_rq();
6724
6725         delayacct_blkio_start();
6726         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6727         current->in_iowait = 1;
6728         schedule();
6729         current->in_iowait = 0;
6730         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6731         delayacct_blkio_end();
6732 }
6733 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6734
6735 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6736 {
6737         struct rq *rq = raw_rq();
6738         long ret;
6739
6740         delayacct_blkio_start();
6741         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6742         current->in_iowait = 1;
6743         ret = schedule_timeout(timeout);
6744         current->in_iowait = 0;
6745         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6746         delayacct_blkio_end();
6747         return ret;
6748 }
6749
6750 /**
6751  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6752  * @policy: scheduling class.
6753  *
6754  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6755  * by a given scheduling class.
6756  */
6757 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6758 {
6759         int ret = -EINVAL;
6760
6761         switch (policy) {
6762         case SCHED_FIFO:
6763         case SCHED_RR:
6764                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6765                 break;
6766         case SCHED_NORMAL:
6767         case SCHED_BATCH:
6768         case SCHED_IDLE:
6769                 ret = 0;
6770                 break;
6771         }
6772         return ret;
6773 }
6774
6775 /**
6776  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6777  * @policy: scheduling class.
6778  *
6779  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6780  * by a given scheduling class.
6781  */
6782 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6783 {
6784         int ret = -EINVAL;
6785
6786         switch (policy) {
6787         case SCHED_FIFO:
6788         case SCHED_RR:
6789                 ret = 1;
6790                 break;
6791         case SCHED_NORMAL:
6792         case SCHED_BATCH:
6793         case SCHED_IDLE:
6794                 ret = 0;
6795         }
6796         return ret;
6797 }
6798
6799 /**
6800  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6801  * @pid: pid of the process.
6802  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6803  *
6804  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6805  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6806  */
6807 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6808                 struct timespec __user *, interval)
6809 {
6810         struct task_struct *p;
6811         unsigned int time_slice;
6812         int retval;
6813         struct timespec t;
6814
6815         if (pid < 0)
6816                 return -EINVAL;
6817
6818         retval = -ESRCH;
6819         read_lock(&tasklist_lock);
6820         p = find_process_by_pid(pid);
6821         if (!p)
6822                 goto out_unlock;
6823
6824         retval = security_task_getscheduler(p);
6825         if (retval)
6826                 goto out_unlock;
6827
6828         /*
6829          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6830          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6831          */
6832         time_slice = 0;
6833         if (p->policy == SCHED_RR) {
6834                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6835         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6836                 struct sched_entity *se = &p->se;
6837                 unsigned long flags;
6838                 struct rq *rq;
6839
6840                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6841                 if (rq->cfs.load.weight)
6842                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6843                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6844         }
6845         read_unlock(&tasklist_lock);
6846         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6847         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6848         return retval;
6849
6850 out_unlock:
6851         read_unlock(&tasklist_lock);
6852         return retval;
6853 }
6854
6855 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6856
6857 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6858 {
6859         unsigned long free = 0;
6860         unsigned state;
6861
6862         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6863         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6864                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6865 #if BITS_PER_LONG == 32
6866         if (state == TASK_RUNNING)
6867                 printk(KERN_CONT " running  ");
6868         else
6869                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6870 #else
6871         if (state == TASK_RUNNING)
6872                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6873         else
6874                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6875 #endif
6876 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6877         free = stack_not_used(p);
6878 #endif
6879         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6880                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6881                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6882
6883         show_stack(p, NULL);
6884 }
6885
6886 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6887 {
6888         struct task_struct *g, *p;
6889
6890 #if BITS_PER_LONG == 32
6891         printk(KERN_INFO
6892                 "  task                PC stack   pid father\n");
6893 #else
6894         printk(KERN_INFO
6895                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6896 #endif
6897         read_lock(&tasklist_lock);
6898         do_each_thread(g, p) {
6899                 /*
6900                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6901                  * console might take alot of time:
6902                  */
6903                 touch_nmi_watchdog();
6904                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6905                         sched_show_task(p);
6906         } while_each_thread(g, p);
6907
6908         touch_all_softlockup_watchdogs();
6909
6910 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6911         sysrq_sched_debug_show();
6912 #endif
6913         read_unlock(&tasklist_lock);
6914         /*
6915          * Only show locks if all tasks are dumped:
6916          */
6917         if (state_filter == -1)
6918                 debug_show_all_locks();
6919 }
6920
6921 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6922 {
6923         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6924 }
6925
6926 /**
6927  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6928  * @idle: task in question