tracing: Fix sign fields in ftrace_define_fields_##call()
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         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_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 /*
649  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
650  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
651  *
652  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
653  * preempt-disabled sections.
654  */
655 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
656         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
657
658 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
659 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
660 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
661 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
662 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
663
664 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
667 }
668
669 /*
670  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
671  */
672 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
673 # define const_debug __read_mostly
674 #else
675 # define const_debug static const
676 #endif
677
678 /**
679  * runqueue_is_locked
680  * @cpu: the processor in question.
681  *
682  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
683  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
684  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
685  */
686 int runqueue_is_locked(int cpu)
687 {
688         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
689 }
690
691 /*
692  * Debugging: various feature bits
693  */
694
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         __SCHED_FEAT_##name ,
697
698 enum {
699 #include "sched_features.h"
700 };
701
702 #undef SCHED_FEAT
703
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
706
707 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
708 #include "sched_features.h"
709         0;
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
714 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
715         #name ,
716
717 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
718 #include "sched_features.h"
719         NULL
720 };
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
725 {
726         int i;
727
728         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
729                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
730                         seq_puts(m, "NO_");
731                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
732         }
733         seq_puts(m, "\n");
734
735         return 0;
736 }
737
738 static ssize_t
739 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
740                 size_t cnt, loff_t *ppos)
741 {
742         char buf[64];
743         char *cmp = buf;
744         int neg = 0;
745         int i;
746
747         if (cnt > 63)
748                 cnt = 63;
749
750         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
751                 return -EFAULT;
752
753         buf[cnt] = 0;
754
755         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
756                 neg = 1;
757                 cmp += 3;
758         }
759
760         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
761                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
762
763                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
764                         if (neg)
765                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
766                         else
767                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
768                         break;
769                 }
770         }
771
772         if (!sched_feat_names[i])
773                 return -EINVAL;
774
775         *ppos += cnt;
776
777         return cnt;
778 }
779
780 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
781 {
782         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
783 }
784
785 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
786         .open           = sched_feat_open,
787         .write          = sched_feat_write,
788         .read           = seq_read,
789         .llseek         = seq_lseek,
790         .release        = single_release,
791 };
792
793 static __init int sched_init_debug(void)
794 {
795         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
796                         &sched_feat_fops);
797
798         return 0;
799 }
800 late_initcall(sched_init_debug);
801
802 #endif
803
804 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
805
806 /*
807  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
808  * Limited because this is done with IRQs disabled.
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
811
812 /*
813  * ratelimit for updating the group shares.
814  * default: 0.25ms
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
817 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
818
819 /*
820  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
821  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
822  * default: 4
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
825
826 /*
827  * period over which we average the RT time consumption, measured
828  * in ms.
829  *
830  * default: 1s
831  */
832 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
833
834 /*
835  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
836  * default: 1s
837  */
838 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
839
840 static __read_mostly int scheduler_running;
841
842 /*
843  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
844  * default: 0.95s
845  */
846 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
847
848 static inline u64 global_rt_period(void)
849 {
850         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 static inline u64 global_rt_runtime(void)
854 {
855         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
856                 return RUNTIME_INF;
857
858         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
859 }
860
861 #ifndef prepare_arch_switch
862 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
863 #endif
864 #ifndef finish_arch_switch
865 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
866 #endif
867
868 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
869 {
870         return rq->curr == p;
871 }
872
873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876         return task_current(rq, p);
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 }
882
883 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
884 {
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         return p->oncpu;
904 #else
905         return task_current(rq, p);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
914          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
915          * here.
916          */
917         next->oncpu = 1;
918 #endif
919 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         spin_unlock_irq(&rq->lock);
921 #else
922         spin_unlock(&rq->lock);
923 #endif
924 }
925
926 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SMP
929         /*
930          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
931          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
932          * finished.
933          */
934         smp_wmb();
935         prev->oncpu = 0;
936 #endif
937 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
938         local_irq_enable();
939 #endif
940 }
941 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942
943 /*
944  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
945  * Must be called interrupts disabled.
946  */
947 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
948         __acquires(rq->lock)
949 {
950         for (;;) {
951                 struct rq *rq = task_rq(p);
952                 spin_lock(&rq->lock);
953                 if (likely(rq == task_rq(p)))
954                         return rq;
955                 spin_unlock(&rq->lock);
956         }
957 }
958
959 /*
960  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
961  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
962  * explicitly disabling preemption.
963  */
964 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
965         __acquires(rq->lock)
966 {
967         struct rq *rq;
968
969         for (;;) {
970                 local_irq_save(*flags);
971                 rq = task_rq(p);
972                 spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
976         }
977 }
978
979 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
980 {
981         struct rq *rq = task_rq(p);
982
983         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
984         spin_unlock_wait(&rq->lock);
985 }
986
987 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
988         __releases(rq->lock)
989 {
990         spin_unlock(&rq->lock);
991 }
992
993 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
994         __releases(rq->lock)
995 {
996         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
997 }
998
999 /*
1000  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1001  */
1002 static struct rq *this_rq_lock(void)
1003         __acquires(rq->lock)
1004 {
1005         struct rq *rq;
1006
1007         local_irq_disable();
1008         rq = this_rq();
1009         spin_lock(&rq->lock);
1010
1011         return rq;
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1015 /*
1016  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1017  *
1018  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1019  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1020  * reschedule event.
1021  *
1022  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1023  * rq->lock.
1024  */
1025
1026 /*
1027  * Use hrtick when:
1028  *  - enabled by features
1029  *  - hrtimer is actually high res
1030  */
1031 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1032 {
1033         if (!sched_feat(HRTICK))
1034                 return 0;
1035         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1036                 return 0;
1037         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1038 }
1039
1040 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1041 {
1042         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1043                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * High-resolution timer tick.
1048  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1049  */
1050 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1051 {
1052         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1053
1054         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1055
1056         spin_lock(&rq->lock);
1057         update_rq_clock(rq);
1058         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1059         spin_unlock(&rq->lock);
1060
1061         return HRTIMER_NORESTART;
1062 }
1063
1064 #ifdef CONFIG_SMP
1065 /*
1066  * called from hardirq (IPI) context
1067  */
1068 static void __hrtick_start(void *arg)
1069 {
1070         struct rq *rq = arg;
1071
1072         spin_lock(&rq->lock);
1073         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1074         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1075         spin_unlock(&rq->lock);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Called to set the hrtick timer state.
1080  *
1081  * called with rq->lock held and irqs disabled
1082  */
1083 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1084 {
1085         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1086         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1087
1088         hrtimer_set_expires(timer, time);
1089
1090         if (rq == this_rq()) {
1091                 hrtimer_restart(timer);
1092         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1093                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1094                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1095         }
1096 }
1097
1098 static int
1099 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1100 {
1101         int cpu = (int)(long)hcpu;
1102
1103         switch (action) {
1104         case CPU_UP_CANCELED:
1105         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1106         case CPU_DOWN_PREPARE:
1107         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1108         case CPU_DEAD:
1109         case CPU_DEAD_FROZEN:
1110                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1111                 return NOTIFY_OK;
1112         }
1113
1114         return NOTIFY_DONE;
1115 }
1116
1117 static __init void init_hrtick(void)
1118 {
1119         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1120 }
1121 #else
1122 /*
1123  * Called to set the hrtick timer state.
1124  *
1125  * called with rq->lock held and irqs disabled
1126  */
1127 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1128 {
1129         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1130                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1131 }
1132
1133 static inline void init_hrtick(void)
1134 {
1135 }
1136 #endif /* CONFIG_SMP */
1137
1138 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1139 {
1140 #ifdef CONFIG_SMP
1141         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1142
1143         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1144         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1145         rq->hrtick_csd.info = rq;
1146 #endif
1147
1148         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1149         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1150 }
1151 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1152 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1153 {
1154 }
1155
1156 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1157 {
1158 }
1159
1160 static inline void init_hrtick(void)
1161 {
1162 }
1163 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1164
1165 /*
1166  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1167  *
1168  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1169  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1170  * the target CPU.
1171  */
1172 #ifdef CONFIG_SMP
1173
1174 #ifndef tsk_is_polling
1175 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1176 #endif
1177
1178 static void resched_task(struct task_struct *p)
1179 {
1180         int cpu;
1181
1182         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1183
1184         if (test_tsk_need_resched(p))
1185                 return;
1186
1187         set_tsk_need_resched(p);
1188
1189         cpu = task_cpu(p);
1190         if (cpu == smp_processor_id())
1191                 return;
1192
1193         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1194         smp_mb();
1195         if (!tsk_is_polling(p))
1196                 smp_send_reschedule(cpu);
1197 }
1198
1199 static void resched_cpu(int cpu)
1200 {
1201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1202         unsigned long flags;
1203
1204         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1205                 return;
1206         resched_task(cpu_curr(cpu));
1207         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1208 }
1209
1210 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1211 /*
1212  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1213  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1214  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1215  * idle system the next event might even be infinite time into the
1216  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1217  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1218  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1219  * wheel for the next timer event.
1220  */
1221 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1222 {
1223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1224
1225         if (cpu == smp_processor_id())
1226                 return;
1227
1228         /*
1229          * This is safe, as this function is called with the timer
1230          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1231          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1232          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1233          * timer into account automatically.
1234          */
1235         if (rq->curr != rq->idle)
1236                 return;
1237
1238         /*
1239          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1240          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1241          * idle task through an additional NOOP schedule()
1242          */
1243         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1244
1245         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1246         smp_mb();
1247         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1248                 smp_send_reschedule(cpu);
1249 }
1250 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1251
1252 static u64 sched_avg_period(void)
1253 {
1254         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1255 }
1256
1257 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1258 {
1259         s64 period = sched_avg_period();
1260
1261         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1262                 rq->age_stamp += period;
1263                 rq->rt_avg /= 2;
1264         }
1265 }
1266
1267 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1268 {
1269         rq->rt_avg += rt_delta;
1270         sched_avg_update(rq);
1271 }
1272
1273 #else /* !CONFIG_SMP */
1274 static void resched_task(struct task_struct *p)
1275 {
1276         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1277         set_tsk_need_resched(p);
1278 }
1279
1280 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1281 {
1282 }
1283 #endif /* CONFIG_SMP */
1284
1285 #if BITS_PER_LONG == 32
1286 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1287 #else
1288 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1289 #endif
1290
1291 #define WMULT_SHIFT     32
1292
1293 /*
1294  * Shift right and round:
1295  */
1296 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1297
1298 /*
1299  * delta *= weight / lw
1300  */
1301 static unsigned long
1302 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1303                 struct load_weight *lw)
1304 {
1305         u64 tmp;
1306
1307         if (!lw->inv_weight) {
1308                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1309                         lw->inv_weight = 1;
1310                 else
1311                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1312                                 / (lw->weight+1);
1313         }
1314
1315         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1316         /*
1317          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1318          */
1319         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1320                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1321                         WMULT_SHIFT/2);
1322         else
1323                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1324
1325         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1329 {
1330         lw->weight += inc;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1335 {
1336         lw->weight -= dec;
1337         lw->inv_weight = 0;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1342  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1343  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1344  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1345  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1346  * slice expiry etc.
1347  */
1348
1349 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1350 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1351
1352 /*
1353  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1354  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1355  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1356  * that remained on nice 0.
1357  *
1358  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1359  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1360  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1361  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1362  * the relative distance between them is ~25%.)
1363  */
1364 static const int prio_to_weight[40] = {
1365  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1366  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1367  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1368  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1369  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1370  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1371  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1372  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1373 };
1374
1375 /*
1376  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1377  *
1378  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1379  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1380  * into multiplications:
1381  */
1382 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1383  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1384  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1385  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1386  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1387  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1388  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1389  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1390  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1391 };
1392
1393 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1394
1395 /*
1396  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1397  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1398  * structures to the load-balancing proper:
1399  */
1400 struct rq_iterator {
1401         void *arg;
1402         struct task_struct *(*start)(void *);
1403         struct task_struct *(*next)(void *);
1404 };
1405
1406 #ifdef CONFIG_SMP
1407 static unsigned long
1408 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1410               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1411               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1412
1413 static int
1414 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1415                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1416                    struct rq_iterator *iterator);
1417 #endif
1418
1419 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1420 enum cpuacct_stat_index {
1421         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1422         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1423
1424         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1425 };
1426
1427 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1428 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1429 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1430                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1431 #else
1432 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1433 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1434                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1435 #endif
1436
1437 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1438 {
1439         update_load_add(&rq->load, load);
1440 }
1441
1442 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1443 {
1444         update_load_sub(&rq->load, load);
1445 }
1446
1447 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1448 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1449
1450 /*
1451  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1452  * leaving it for the final time.
1453  */
1454 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1455 {
1456         struct task_group *parent, *child;
1457         int ret;
1458
1459         rcu_read_lock();
1460         parent = &root_task_group;
1461 down:
1462         ret = (*down)(parent, data);
1463         if (ret)
1464                 goto out_unlock;
1465         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1466                 parent = child;
1467                 goto down;
1468
1469 up:
1470                 continue;
1471         }
1472         ret = (*up)(parent, data);
1473         if (ret)
1474                 goto out_unlock;
1475
1476         child = parent;
1477         parent = parent->parent;
1478         if (parent)
1479                 goto up;
1480 out_unlock:
1481         rcu_read_unlock();
1482
1483         return ret;
1484 }
1485
1486 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1487 {
1488         return 0;
1489 }
1490 #endif
1491
1492 #ifdef CONFIG_SMP
1493 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1494 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1495 {
1496         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1501  * according to the scheduling class and "nice" value.
1502  *
1503  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1504  * balance conservatively.
1505  */
1506 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1507 {
1508         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1509         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1510
1511         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1512                 return total;
1513
1514         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1519  * according to the scheduling class and "nice" value.
1520  */
1521 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1522 {
1523         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1524         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1525
1526         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1527                 return total;
1528
1529         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1530 }
1531
1532 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1533 {
1534         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1535
1536         if (!sd)
1537                 return NULL;
1538
1539         return sd->groups;
1540 }
1541
1542 static unsigned long power_of(int cpu)
1543 {
1544         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1545
1546         if (!group)
1547                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1548
1549         return group->cpu_power;
1550 }
1551
1552 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1553
1554 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1555 {
1556         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1557         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1558
1559         if (nr_running)
1560                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1561         else
1562                 rq->avg_load_per_task = 0;
1563
1564         return rq->avg_load_per_task;
1565 }
1566
1567 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1568
1569 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1570
1571 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1572
1573 /*
1574  * Calculate and set the cpu's group shares.
1575  */
1576 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1577                                     unsigned long sd_shares,
1578                                     unsigned long sd_rq_weight,
1579                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1580 {
1581         unsigned long shares, rq_weight;
1582         int boost = 0;
1583
1584         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1585         if (!rq_weight) {
1586                 boost = 1;
1587                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1588         }
1589
1590         /*
1591          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1592          * shares_i =  -----------------------------
1593          *                  \Sum_j rq_weight_j
1594          */
1595         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1596         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1597
1598         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1599                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1600                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1601                 unsigned long flags;
1602
1603                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1604                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1605                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1606                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1607                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1608         }
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1613  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1614  * parent group depends on the shares of its child groups.
1615  */
1616 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1617 {
1618         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1619         unsigned long *usd_rq_weight;
1620         struct sched_domain *sd = data;
1621         unsigned long flags;
1622         int i;
1623
1624         if (!tg->se[0])
1625                 return 0;
1626
1627         local_irq_save(flags);
1628         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1629
1630         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1631                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1632                 usd_rq_weight[i] = weight;
1633
1634                 rq_weight += weight;
1635                 /*
1636                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1637                  * is one of average load so that when a new task gets to
1638                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1639                  */
1640                 if (!weight)
1641                         weight = NICE_0_LOAD;
1642
1643                 sum_weight += weight;
1644                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1645         }
1646
1647         if (!rq_weight)
1648                 rq_weight = sum_weight;
1649
1650         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1651                 shares = tg->shares;
1652
1653         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1654                 shares = tg->shares;
1655
1656         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1657                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1658
1659         local_irq_restore(flags);
1660
1661         return 0;
1662 }
1663
1664 /*
1665  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1666  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1667  * group is a fraction of its parents load.
1668  */
1669 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1670 {
1671         unsigned long load;
1672         long cpu = (long)data;
1673
1674         if (!tg->parent) {
1675                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1676         } else {
1677                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1678                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1679                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1680         }
1681
1682         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1683
1684         return 0;
1685 }
1686
1687 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1688 {
1689         s64 elapsed;
1690         u64 now;
1691
1692         if (root_task_group_empty())
1693                 return;
1694
1695         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1696         elapsed = now - sd->last_update;
1697
1698         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1699                 sd->last_update = now;
1700                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1701         }
1702 }
1703
1704 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1705 {
1706         if (root_task_group_empty())
1707                 return;
1708
1709         spin_unlock(&rq->lock);
1710         update_shares(sd);
1711         spin_lock(&rq->lock);
1712 }
1713
1714 static void update_h_load(long cpu)
1715 {
1716         if (root_task_group_empty())
1717                 return;
1718
1719         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1720 }
1721
1722 #else
1723
1724 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1725 {
1726 }
1727
1728 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1729 {
1730 }
1731
1732 #endif
1733
1734 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1735
1736 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1737
1738 /*
1739  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1740  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1741  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1742  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1743  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1744  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1745  */
1746 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1747         __releases(this_rq->lock)
1748         __acquires(busiest->lock)
1749         __acquires(this_rq->lock)
1750 {
1751         spin_unlock(&this_rq->lock);
1752         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1753
1754         return 1;
1755 }
1756
1757 #else
1758 /*
1759  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1760  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1761  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1762  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1763  * regardless of entry order into the function.
1764  */
1765 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1766         __releases(this_rq->lock)
1767         __acquires(busiest->lock)
1768         __acquires(this_rq->lock)
1769 {
1770         int ret = 0;
1771
1772         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1773                 if (busiest < this_rq) {
1774                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1775                         spin_lock(&busiest->lock);
1776                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1777                         ret = 1;
1778                 } else
1779                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1780         }
1781         return ret;
1782 }
1783
1784 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1785
1786 /*
1787  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1788  */
1789 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1790 {
1791         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1792                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1793                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1794                 BUG_ON(1);
1795         }
1796
1797         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1798 }
1799
1800 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1801         __releases(busiest->lock)
1802 {
1803         spin_unlock(&busiest->lock);
1804         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1805 }
1806 #endif
1807
1808 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1809 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1810 {
1811 #ifdef CONFIG_SMP
1812         cfs_rq->shares = shares;
1813 #endif
1814 }
1815 #endif
1816
1817 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1818 static void update_sysctl(void);
1819 static int get_update_sysctl_factor(void);
1820
1821 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1822 {
1823         set_task_rq(p, cpu);
1824 #ifdef CONFIG_SMP
1825         /*
1826          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1827          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1828          * per-task data have been completed by this moment.
1829          */
1830         smp_wmb();
1831         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1832 #endif
1833 }
1834
1835 #include "sched_stats.h"
1836 #include "sched_idletask.c"
1837 #include "sched_fair.c"
1838 #include "sched_rt.c"
1839 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1840 # include "sched_debug.c"
1841 #endif
1842
1843 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1844 #define for_each_class(class) \
1845    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1846
1847 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1848 {
1849         rq->nr_running++;
1850 }
1851
1852 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1853 {
1854         rq->nr_running--;
1855 }
1856
1857 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1858 {
1859         if (task_has_rt_policy(p)) {
1860                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1861                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1862                 return;
1863         }
1864
1865         /*
1866          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1867          */
1868         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1869                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1870                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1871                 return;
1872         }
1873
1874         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1875         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1876 }
1877
1878 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1879 {
1880         s64 diff = sample - *avg;
1881         *avg += diff >> 3;
1882 }
1883
1884 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1885 {
1886         if (wakeup)
1887                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1888
1889         sched_info_queued(p);
1890         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1891         p->se.on_rq = 1;
1892 }
1893
1894 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1895 {
1896         if (sleep) {
1897                 if (p->se.last_wakeup) {
1898                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1899                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1900                         p->se.last_wakeup = 0;
1901                 } else {
1902                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1903                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1904                 }
1905         }
1906
1907         sched_info_dequeued(p);
1908         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1909         p->se.on_rq = 0;
1910 }
1911
1912 /*
1913  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1914  */
1915 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1916 {
1917         return p->static_prio;
1918 }
1919
1920 /*
1921  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1922  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1923  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1924  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1925  * estimator recalculates.
1926  */
1927 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1928 {
1929         int prio;
1930
1931         if (task_has_rt_policy(p))
1932                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1933         else
1934                 prio = __normal_prio(p);
1935         return prio;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1940  * taken into account by the scheduler. This value might
1941  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1942  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1943  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1944  */
1945 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1946 {
1947         p->normal_prio = normal_prio(p);
1948         /*
1949          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1950          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1951          * to the normal priority:
1952          */
1953         if (!rt_prio(p->prio))
1954                 return p->normal_prio;
1955         return p->prio;
1956 }
1957
1958 /*
1959  * activate_task - move a task to the runqueue.
1960  */
1961 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1962 {
1963         if (task_contributes_to_load(p))
1964                 rq->nr_uninterruptible--;
1965
1966         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1967         inc_nr_running(rq);
1968 }
1969
1970 /*
1971  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1972  */
1973 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1974 {
1975         if (task_contributes_to_load(p))
1976                 rq->nr_uninterruptible++;
1977
1978         dequeue_task(rq, p, sleep);
1979         dec_nr_running(rq);
1980 }
1981
1982 /**
1983  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1984  * @p: the task in question.
1985  */
1986 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1987 {
1988         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1989 }
1990
1991 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1992                                        const struct sched_class *prev_class,
1993                                        int oldprio, int running)
1994 {
1995         if (prev_class != p->sched_class) {
1996                 if (prev_class->switched_from)
1997                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1998                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1999         } else
2000                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2001 }
2002
2003 /**
2004  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
2005  * @p: thread created by kthread_create().
2006  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
2007  *
2008  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
2009  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
2010  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
2011  *
2012  * Function lives here instead of kthread.c because it messes with
2013  * scheduler internals which require locking.
2014  */
2015 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2016 {
2017         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2018         unsigned long flags;
2019
2020         /* Must have done schedule() in kthread() before we set_task_cpu */
2021         if (!wait_task_inactive(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE)) {
2022                 WARN_ON(1);
2023                 return;
2024         }
2025
2026         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2027         update_rq_clock(rq);
2028         set_task_cpu(p, cpu);
2029         p->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
2030         p->rt.nr_cpus_allowed = 1;
2031         p->flags |= PF_THREAD_BOUND;
2032         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2033 }
2034 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
2035
2036 #ifdef CONFIG_SMP
2037 /*
2038  * Is this task likely cache-hot:
2039  */
2040 static int
2041 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2042 {
2043         s64 delta;
2044
2045         /*
2046          * Buddy candidates are cache hot:
2047          */
2048         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2049                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2050                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2051                 return 1;
2052
2053         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2054                 return 0;
2055
2056         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2057                 return 1;
2058         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2059                 return 0;
2060
2061         delta = now - p->se.exec_start;
2062
2063         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2064 }
2065
2066
2067 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2068 {
2069         int old_cpu = task_cpu(p);
2070         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2071                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2072
2073         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2074
2075         if (old_cpu != new_cpu) {
2076                 p->se.nr_migrations++;
2077                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2078                                      1, 1, NULL, 0);
2079         }
2080         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2081                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2082
2083         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2084 }
2085
2086 struct migration_req {
2087         struct list_head list;
2088
2089         struct task_struct *task;
2090         int dest_cpu;
2091
2092         struct completion done;
2093 };
2094
2095 /*
2096  * The task's runqueue lock must be held.
2097  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2098  */
2099 static int
2100 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2101 {
2102         struct rq *rq = task_rq(p);
2103
2104         /*
2105          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2106          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2107          */
2108         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2109                 update_rq_clock(rq);
2110                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2111                 return 0;
2112         }
2113
2114         init_completion(&req->done);
2115         req->task = p;
2116         req->dest_cpu = dest_cpu;
2117         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2118
2119         return 1;
2120 }
2121
2122 /*
2123  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2124  *                              context switch.
2125  *
2126  * @p must not be current.
2127  */
2128 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2129 {
2130         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2131         int running;
2132         struct rq *rq;
2133
2134         nvcsw   = p->nvcsw;
2135         nivcsw  = p->nivcsw;
2136         for (;;) {
2137                 /*
2138                  * The runqueue is assigned before the actual context
2139                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2140                  *
2141                  * We could check initially without the lock but it is
2142                  * very likely that we need to take the lock in every
2143                  * iteration.
2144                  */
2145                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2146                 running = task_running(rq, p);
2147                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2148
2149                 if (likely(!running))
2150                         break;
2151                 /*
2152                  * The switch count is incremented before the actual
2153                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2154                  * sure at least one completed.
2155                  */
2156                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2157                         break;
2158                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2159                         break;
2160
2161                 cpu_relax();
2162         }
2163 }
2164
2165 /*
2166  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2167  *
2168  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2169  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2170  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2171  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2172  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2173  * @p has remained unscheduled the whole time.
2174  *
2175  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2176  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2177  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2178  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2179  * waiting to become inactive.
2180  */
2181 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2182 {
2183         unsigned long flags;
2184         int running, on_rq;
2185         unsigned long ncsw;
2186         struct rq *rq;
2187
2188         for (;;) {
2189                 /*
2190                  * We do the initial early heuristics without holding
2191                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2192                  * the runqueue lock when things look like they will
2193                  * work out!
2194                  */
2195                 rq = task_rq(p);
2196
2197                 /*
2198                  * If the task is actively running on another CPU
2199                  * still, just relax and busy-wait without holding
2200                  * any locks.
2201                  *
2202                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2203                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2204                  * But we don't care, since "task_running()" will
2205                  * return false if the runqueue has changed and p
2206                  * is actually now running somewhere else!
2207                  */
2208                 while (task_running(rq, p)) {
2209                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2210                                 return 0;
2211                         cpu_relax();
2212                 }
2213
2214                 /*
2215                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2216                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2217                  * just go back and repeat.
2218                  */
2219                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2220                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2221                 running = task_running(rq, p);
2222                 on_rq = p->se.on_rq;
2223                 ncsw = 0;
2224                 if (!match_state || p->state == match_state)
2225                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2226                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2227
2228                 /*
2229                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2230                  */
2231                 if (unlikely(!ncsw))
2232                         break;
2233
2234                 /*
2235                  * Was it really running after all now that we
2236                  * checked with the proper locks actually held?
2237                  *
2238                  * Oops. Go back and try again..
2239                  */
2240                 if (unlikely(running)) {
2241                         cpu_relax();
2242                         continue;
2243                 }
2244
2245                 /*
2246                  * It's not enough that it's not actively running,
2247                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2248                  * preempted!
2249                  *
2250                  * So if it was still runnable (but just not actively
2251                  * running right now), it's preempted, and we should
2252                  * yield - it could be a while.
2253                  */
2254                 if (unlikely(on_rq)) {
2255                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2256                         continue;
2257                 }
2258
2259                 /*
2260                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2261                  * runnable, which means that it will never become
2262                  * running in the future either. We're all done!
2263                  */
2264                 break;
2265         }
2266
2267         return ncsw;
2268 }
2269
2270 /***
2271  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2272  * @p: the to-be-kicked thread
2273  *
2274  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2275  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2276  *
2277  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2278  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2279  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2280  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2281  * achieved as well.
2282  */
2283 void kick_process(struct task_struct *p)
2284 {
2285         int cpu;
2286
2287         preempt_disable();
2288         cpu = task_cpu(p);
2289         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2290                 smp_send_reschedule(cpu);
2291         preempt_enable();
2292 }
2293 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2294 #endif /* CONFIG_SMP */
2295
2296 /**
2297  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2298  * @p:          the task to evaluate
2299  * @func:       the function to be called
2300  * @info:       the function call argument
2301  *
2302  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2303  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2304  */
2305 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2306                               void (*func) (void *info), void *info)
2307 {
2308         int cpu;
2309
2310         preempt_disable();
2311         cpu = task_cpu(p);
2312         if (task_curr(p))
2313                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2314         preempt_enable();
2315 }
2316
2317 #ifdef CONFIG_SMP
2318 static inline
2319 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2320 {
2321         return p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2322 }
2323 #endif
2324
2325 /***
2326  * try_to_wake_up - wake up a thread
2327  * @p: the to-be-woken-up thread
2328  * @state: the mask of task states that can be woken
2329  * @sync: do a synchronous wakeup?
2330  *
2331  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2332  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2333  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2334  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2335  * runnable without the overhead of this.
2336  *
2337  * returns failure only if the task is already active.
2338  */
2339 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2340                           int wake_flags)
2341 {
2342         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2343         unsigned long flags;
2344         struct rq *rq, *orig_rq;
2345
2346         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2347                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2348
2349         this_cpu = get_cpu();
2350
2351         smp_wmb();
2352         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2353         update_rq_clock(rq);
2354         if (!(p->state & state))
2355                 goto out;
2356
2357         if (p->se.on_rq)
2358                 goto out_running;
2359
2360         cpu = task_cpu(p);
2361         orig_cpu = cpu;
2362
2363 #ifdef CONFIG_SMP
2364         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2365                 goto out_activate;
2366
2367         /*
2368          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2369          * we put the task in TASK_WAKING state.
2370          *
2371          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2372          */
2373         if (task_contributes_to_load(p))
2374                 rq->nr_uninterruptible--;
2375         p->state = TASK_WAKING;
2376         __task_rq_unlock(rq);
2377
2378         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2379         if (cpu != orig_cpu)
2380                 set_task_cpu(p, cpu);
2381
2382         rq = __task_rq_lock(p);
2383         update_rq_clock(rq);
2384
2385         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2386         cpu = task_cpu(p);
2387
2388 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2389         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2390         if (cpu == this_cpu)
2391                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2392         else {
2393                 struct sched_domain *sd;
2394                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2395                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2396                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2397                                 break;
2398                         }
2399                 }
2400         }
2401 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2402
2403 out_activate:
2404 #endif /* CONFIG_SMP */
2405         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2406         if (wake_flags & WF_SYNC)
2407                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2408         if (orig_cpu != cpu)
2409                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2410         if (cpu == this_cpu)
2411                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2412         else
2413                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2414         activate_task(rq, p, 1);
2415         success = 1;
2416
2417         /*
2418          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2419          */
2420         if (!in_interrupt()) {
2421                 struct sched_entity *se = &current->se;
2422                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2423
2424                 if (se->last_wakeup)
2425                         sample -= se->last_wakeup;
2426                 else
2427                         sample -= se->start_runtime;
2428                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2429
2430                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2431         }
2432
2433 out_running:
2434         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2435         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2436
2437         p->state = TASK_RUNNING;
2438 #ifdef CONFIG_SMP
2439         if (p->sched_class->task_wake_up)
2440                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2441
2442         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2443                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2444                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2445
2446                 if (delta > max)
2447                         rq->avg_idle = max;
2448                 else
2449                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2450                 rq->idle_stamp = 0;
2451         }
2452 #endif
2453 out:
2454         task_rq_unlock(rq, &flags);
2455         put_cpu();
2456
2457         return success;
2458 }
2459
2460 /**
2461  * wake_up_process - Wake up a specific process
2462  * @p: The process to be woken up.
2463  *
2464  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2465  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2466  * running.
2467  *
2468  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2469  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2470  */
2471 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2472 {
2473         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2474 }
2475 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2476
2477 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2478 {
2479         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2480 }
2481
2482 /*
2483  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2484  * p is forked by current.
2485  *
2486  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2487  */
2488 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2489 {
2490         p->se.exec_start                = 0;
2491         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2492         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2493         p->se.nr_migrations             = 0;
2494         p->se.last_wakeup               = 0;
2495         p->se.avg_overlap               = 0;
2496         p->se.start_runtime             = 0;
2497         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2498
2499 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2500         p->se.wait_start                        = 0;
2501         p->se.wait_max                          = 0;
2502         p->se.wait_count                        = 0;
2503         p->se.wait_sum                          = 0;
2504
2505         p->se.sleep_start                       = 0;
2506         p->se.sleep_max                         = 0;
2507         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2508
2509         p->se.block_start                       = 0;
2510         p->se.block_max                         = 0;
2511         p->se.exec_max                          = 0;
2512         p->se.slice_max                         = 0;
2513
2514         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2515         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2516         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2517         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2518         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2519
2520         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2521         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2522         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2523         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2524         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2525         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2526         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2527         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2528         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2529
2530 #endif
2531
2532         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2533         p->se.on_rq = 0;
2534         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2535
2536 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2537         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2538 #endif
2539
2540         /*
2541          * We mark the process as running here, but have not actually
2542          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2543          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2544          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2545          */
2546         p->state = TASK_RUNNING;
2547 }
2548
2549 /*
2550  * fork()/clone()-time setup:
2551  */
2552 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2553 {
2554         int cpu = get_cpu();
2555
2556         __sched_fork(p);
2557
2558         /*
2559          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2560          */
2561         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2562                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2563                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2564                         p->normal_prio = p->static_prio;
2565                 }
2566
2567                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2568                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2569                         p->normal_prio = p->static_prio;
2570                         set_load_weight(p);
2571                 }
2572
2573                 /*
2574                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2575                  * fulfilled its duty:
2576                  */
2577                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2578         }
2579
2580         /*
2581          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2582          */
2583         p->prio = current->normal_prio;
2584
2585         if (!rt_prio(p->prio))
2586                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2587
2588         if (p->sched_class->task_fork)
2589                 p->sched_class->task_fork(p);
2590
2591 #ifdef CONFIG_SMP
2592         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2593 #endif
2594         set_task_cpu(p, cpu);
2595
2596 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2597         if (likely(sched_info_on()))
2598                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2599 #endif
2600 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2601         p->oncpu = 0;
2602 #endif
2603 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2604         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2605         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2606 #endif
2607         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2608
2609         put_cpu();
2610 }
2611
2612 /*
2613  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2614  *
2615  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2616  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2617  * on the runqueue and wakes it.
2618  */
2619 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2620 {
2621         unsigned long flags;
2622         struct rq *rq;
2623
2624         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2625         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2626         update_rq_clock(rq);
2627         activate_task(rq, p, 0);
2628         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2629         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2630 #ifdef CONFIG_SMP
2631         if (p->sched_class->task_wake_up)
2632                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2633 #endif
2634         task_rq_unlock(rq, &flags);
2635 }
2636
2637 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2638
2639 /**
2640  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2641  * @notifier: notifier struct to register
2642  */
2643 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2644 {
2645         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2646 }
2647 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2648
2649 /**
2650  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2651  * @notifier: notifier struct to unregister
2652  *
2653  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2654  */
2655 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2656 {
2657         hlist_del(&notifier->link);
2658 }
2659 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2660
2661 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2662 {
2663         struct preempt_notifier *notifier;
2664         struct hlist_node *node;
2665
2666         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2667                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2668 }
2669
2670 static void
2671 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2672                                  struct task_struct *next)
2673 {
2674         struct preempt_notifier *notifier;
2675         struct hlist_node *node;
2676
2677         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2678                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2679 }
2680
2681 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2682
2683 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2684 {
2685 }
2686
2687 static void
2688 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2689                                  struct task_struct *next)
2690 {
2691 }
2692
2693 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2694
2695 /**
2696  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2697  * @rq: the runqueue preparing to switch
2698  * @prev: the current task that is being switched out
2699  * @next: the task we are going to switch to.
2700  *
2701  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2702  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2703  * switch.
2704  *
2705  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2706  * hooks.
2707  */
2708 static inline void
2709 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2710                     struct task_struct *next)
2711 {
2712         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2713         prepare_lock_switch(rq, next);
2714         prepare_arch_switch(next);
2715 }
2716
2717 /**
2718  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2719  * @rq: runqueue associated with task-switch
2720  * @prev: the thread we just switched away from.
2721  *
2722  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2723  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2724  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2725  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2726  *
2727  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2728  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2729  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2730  * details.)
2731  */
2732 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2733         __releases(rq->lock)
2734 {
2735         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2736         long prev_state;
2737
2738         rq->prev_mm = NULL;
2739
2740         /*
2741          * A task struct has one reference for the use as "current".
2742          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2743          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2744          * the scheduled task must drop that reference.
2745          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2746          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2747          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2748          * be dropped twice.
2749          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2750          */
2751         prev_state = prev->state;
2752         finish_arch_switch(prev);
2753         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2754         finish_lock_switch(rq, prev);
2755
2756         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2757         if (mm)
2758                 mmdrop(mm);
2759         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2760                 /*
2761                  * Remove function-return probe instances associated with this
2762                  * task and put them back on the free list.
2763                  */
2764                 kprobe_flush_task(prev);
2765                 put_task_struct(prev);
2766         }
2767 }
2768
2769 #ifdef CONFIG_SMP
2770
2771 /* assumes rq->lock is held */
2772 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2773 {
2774         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2775                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2776 }
2777
2778 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2779 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2780 {
2781         if (rq->post_schedule) {
2782                 unsigned long flags;
2783
2784                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2785                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2786                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2787                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2788
2789                 rq->post_schedule = 0;
2790         }
2791 }
2792
2793 #else
2794
2795 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2796 {
2797 }
2798
2799 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2800 {
2801 }
2802
2803 #endif
2804
2805 /**
2806  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2807  * @prev: the thread we just switched away from.
2808  */
2809 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2810         __releases(rq->lock)
2811 {
2812         struct rq *rq = this_rq();
2813
2814         finish_task_switch(rq, prev);
2815
2816         /*
2817          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2818          * task_switch?
2819          */
2820         post_schedule(rq);
2821
2822 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2823         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2824         preempt_enable();
2825 #endif
2826         if (current->set_child_tid)
2827                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2828 }
2829
2830 /*
2831  * context_switch - switch to the new MM and the new
2832  * thread's register state.
2833  */
2834 static inline void
2835 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2836                struct task_struct *next)
2837 {
2838         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2839
2840         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2841         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2842         mm = next->mm;
2843         oldmm = prev->active_mm;
2844         /*
2845          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2846          * combine the page table reload and the switch backend into
2847          * one hypercall.
2848          */
2849         arch_start_context_switch(prev);
2850
2851         if (likely(!mm)) {
2852                 next->active_mm = oldmm;
2853                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2854                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2855         } else
2856                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2857
2858         if (likely(!prev->mm)) {
2859                 prev->active_mm = NULL;
2860                 rq->prev_mm = oldmm;
2861         }
2862         /*
2863          * Since the runqueue lock will be released by the next
2864          * task (which is an invalid locking op but in the case
2865          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2866          * do an early lockdep release here:
2867          */
2868 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2869         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2870 #endif
2871
2872         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2873         switch_to(prev, next, prev);
2874
2875         barrier();
2876         /*
2877          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2878          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2879          * frame will be invalid.
2880          */
2881         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2882 }
2883
2884 /*
2885  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2886  *
2887  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2888  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2889  * number of context switches performed since bootup.
2890  */
2891 unsigned long nr_running(void)
2892 {
2893         unsigned long i, sum = 0;
2894
2895         for_each_online_cpu(i)
2896                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2897
2898         return sum;
2899 }
2900
2901 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2902 {
2903         unsigned long i, sum = 0;
2904
2905         for_each_possible_cpu(i)
2906                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2907
2908         /*
2909          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2910          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2911          */
2912         if (unlikely((long)sum < 0))
2913                 sum = 0;
2914
2915         return sum;
2916 }
2917
2918 unsigned long long nr_context_switches(void)
2919 {
2920         int i;
2921         unsigned long long sum = 0;
2922
2923         for_each_possible_cpu(i)
2924                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2925
2926         return sum;
2927 }
2928
2929 unsigned long nr_iowait(void)
2930 {
2931         unsigned long i, sum = 0;
2932
2933         for_each_possible_cpu(i)
2934                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2935
2936         return sum;
2937 }
2938
2939 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2940 {
2941         struct rq *this = this_rq();
2942         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2943 }
2944
2945 unsigned long this_cpu_load(void)
2946 {
2947         struct rq *this = this_rq();
2948         return this->cpu_load[0];
2949 }
2950
2951
2952 /* Variables and functions for calc_load */
2953 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2954 static unsigned long calc_load_update;
2955 unsigned long avenrun[3];
2956 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2957
2958 /**
2959  * get_avenrun - get the load average array
2960  * @loads:      pointer to dest load array
2961  * @offset:     offset to add
2962  * @shift:      shift count to shift the result left
2963  *
2964  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2965  */
2966 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2967 {
2968         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2969         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2970         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2971 }
2972
2973 static unsigned long
2974 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2975 {
2976         load *= exp;
2977         load += active * (FIXED_1 - exp);
2978         return load >> FSHIFT;
2979 }
2980
2981 /*
2982  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2983  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2984  */
2985 void calc_global_load(void)
2986 {
2987         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2988         long active;
2989
2990         if (time_before(jiffies, upd))
2991                 return;
2992
2993         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2994         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2995
2996         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2997         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2998         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2999
3000         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3001 }
3002
3003 /*
3004  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3005  */
3006 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3007 {
3008         long nr_active, delta;
3009
3010         nr_active = this_rq->nr_running;
3011         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3012
3013         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3014                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3015                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3016                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3017         }
3018 }
3019
3020 /*
3021  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3022  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3023  */
3024 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3025 {
3026         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3027         int i, scale;
3028
3029         this_rq->nr_load_updates++;
3030
3031         /* Update our load: */
3032         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3033                 unsigned long old_load, new_load;
3034
3035                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3036
3037                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3038                 new_load = this_load;
3039                 /*
3040                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3041                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3042                  * example.
3043                  */
3044                 if (new_load > old_load)
3045                         new_load += scale-1;
3046                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3047         }
3048
3049         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3050                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3051                 calc_load_account_active(this_rq);
3052         }
3053 }
3054
3055 #ifdef CONFIG_SMP
3056
3057 /*
3058  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3059  *
3060  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3061  * you need to do so manually before calling.
3062  */
3063 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3064         __acquires(rq1->lock)
3065         __acquires(rq2->lock)
3066 {
3067         BUG_ON(!irqs_disabled());
3068         if (rq1 == rq2) {
3069                 spin_lock(&rq1->lock);
3070                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3071         } else {
3072                 if (rq1 < rq2) {
3073                         spin_lock(&rq1->lock);
3074                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3075                 } else {
3076                         spin_lock(&rq2->lock);
3077                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3078                 }
3079         }
3080         update_rq_clock(rq1);
3081         update_rq_clock(rq2);
3082 }
3083
3084 /*
3085  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3086  *
3087  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3088  * you need to do so manually after calling.
3089  */
3090 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3091         __releases(rq1->lock)
3092         __releases(rq2->lock)
3093 {
3094         spin_unlock(&rq1->lock);
3095         if (rq1 != rq2)
3096                 spin_unlock(&rq2->lock);
3097         else
3098                 __release(rq2->lock);
3099 }
3100
3101 /*
3102  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3103  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3104  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3105  * the cpu_allowed mask is restored.
3106  */
3107 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3108 {
3109         struct migration_req req;
3110         unsigned long flags;
3111         struct rq *rq;
3112
3113         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3114         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3115             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3116                 goto out;
3117
3118         /* force the process onto the specified CPU */
3119         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3120                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3121                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3122
3123                 get_task_struct(mt);
3124                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3125                 wake_up_process(mt);
3126                 put_task_struct(mt);
3127                 wait_for_completion(&req.done);
3128
3129                 return;
3130         }
3131 out:
3132         task_rq_unlock(rq, &flags);
3133 }
3134
3135 /*
3136  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3137  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3138  */
3139 void sched_exec(void)
3140 {
3141         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3142         new_cpu = select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3143         put_cpu();
3144         if (new_cpu != this_cpu)
3145                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3146 }
3147
3148 /*
3149  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3150  * Both runqueues must be locked.
3151  */
3152 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3153                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3154 {
3155         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3156         set_task_cpu(p, this_cpu);
3157         activate_task(this_rq, p, 0);
3158         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3159 }
3160
3161 /*
3162  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3163  */
3164 static
3165 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3166                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3167                      int *all_pinned)
3168 {
3169         int tsk_cache_hot = 0;
3170         /*
3171          * We do not migrate tasks that are:
3172          * 1) running (obviously), or
3173          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3174          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3175          */
3176         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3177                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3178                 return 0;
3179         }
3180         *all_pinned = 0;
3181
3182         if (task_running(rq, p)) {
3183                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3184                 return 0;
3185         }
3186
3187         /*
3188          * Aggressive migration if:
3189          * 1) task is cache cold, or
3190          * 2) too many balance attempts have failed.
3191          */
3192
3193         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3194         if (!tsk_cache_hot ||
3195                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3196 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3197                 if (tsk_cache_hot) {
3198                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3199                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3200                 }
3201 #endif
3202                 return 1;
3203         }
3204
3205         if (tsk_cache_hot) {
3206                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3207                 return 0;
3208         }
3209         return 1;
3210 }
3211
3212 static unsigned long
3213 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3214               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3215               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3216               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3217 {
3218         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3219         struct task_struct *p;
3220         long rem_load_move = max_load_move;
3221
3222         if (max_load_move == 0)
3223                 goto out;
3224
3225         pinned = 1;
3226
3227         /*
3228          * Start the load-balancing iterator:
3229          */
3230         p = iterator->start(iterator->arg);
3231 next:
3232         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3233                 goto out;
3234
3235         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3236             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3237                 p = iterator->next(iterator->arg);
3238                 goto next;
3239         }
3240
3241         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3242         pulled++;
3243         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3244
3245 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3246         /*
3247          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3248          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3249          * section.
3250          */
3251         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3252                 goto out;
3253 #endif
3254
3255         /*
3256          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3257          */
3258         if (rem_load_move > 0) {
3259                 if (p->prio < *this_best_prio)
3260                         *this_best_prio = p->prio;
3261                 p = iterator->next(iterator->arg);
3262                 goto next;
3263         }
3264 out:
3265         /*
3266          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3267          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3268          * inside pull_task().
3269          */
3270         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3271
3272         if (all_pinned)
3273                 *all_pinned = pinned;
3274
3275         return max_load_move - rem_load_move;
3276 }
3277
3278 /*
3279  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3280  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3281  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3282  *
3283  * Called with both runqueues locked.
3284  */
3285 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3286                       unsigned long max_load_move,
3287                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3288                       int *all_pinned)
3289 {
3290         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3291         unsigned long total_load_moved = 0;
3292         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3293
3294         do {
3295                 total_load_moved +=
3296                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3297                                 max_load_move - total_load_moved,
3298                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3299                 class = class->next;
3300
3301 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3302                 /*
3303                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3304                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3305                  * the critical section.
3306                  */
3307                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3308                         break;
3309 #endif
3310         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3311
3312         return total_load_moved > 0;
3313 }
3314
3315 static int
3316 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3317                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3318                    struct rq_iterator *iterator)
3319 {
3320         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3321         int pinned = 0;
3322
3323         while (p) {
3324                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3325                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3326                         /*
3327                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3328                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3329                          * stats here rather than inside pull_task().
3330                          */
3331                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3332
3333                         return 1;
3334                 }
3335                 p = iterator->next(iterator->arg);
3336         }
3337
3338         return 0;
3339 }
3340
3341 /*
3342  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3343  * part of active balancing operations within "domain".
3344  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3345  *
3346  * Called with both runqueues locked.
3347  */
3348 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3349                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3350 {
3351         const struct sched_class *class;
3352
3353         for_each_class(class) {
3354                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3355                         return 1;
3356         }
3357
3358         return 0;
3359 }
3360 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3361 /*
3362  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3363  *              during load balancing.
3364  */
3365 struct sd_lb_stats {
3366         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3367         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3368         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3369         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3370         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3371
3372         /** Statistics of this group */
3373         unsigned long this_load;
3374         unsigned long this_load_per_task;
3375         unsigned long this_nr_running;
3376
3377         /* Statistics of the busiest group */
3378         unsigned long max_load;
3379         unsigned long busiest_load_per_task;
3380         unsigned long busiest_nr_running;
3381
3382         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3383 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3384         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3385         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3386         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3387         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3388         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3389         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3390 #endif
3391 };
3392
3393 /*
3394  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3395  */
3396 struct sg_lb_stats {
3397         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3398         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3399         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3400         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3401         unsigned long group_capacity;
3402         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3403 };
3404
3405 /**
3406  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3407  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3408  */
3409 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3410 {
3411         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3412 }
3413
3414 /**
3415  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3416  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3417  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3418  */
3419 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3420                                         enum cpu_idle_type idle)
3421 {
3422         int load_idx;
3423
3424         switch (idle) {
3425         case CPU_NOT_IDLE:
3426                 load_idx = sd->busy_idx;
3427                 break;
3428
3429         case CPU_NEWLY_IDLE:
3430                 load_idx = sd->newidle_idx;
3431                 break;
3432         default:
3433                 load_idx = sd->idle_idx;
3434                 break;
3435         }
3436
3437         return load_idx;
3438 }
3439
3440
3441 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3442 /**
3443  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3444  * the given sched_domain, during load balancing.
3445  *
3446  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3447  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3448  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3449  */
3450 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3451         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3452 {
3453         /*
3454          * Busy processors will not participate in power savings
3455          * balance.
3456          */
3457         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3458                 sds->power_savings_balance = 0;
3459         else {
3460                 sds->power_savings_balance = 1;
3461                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3462                 sds->leader_nr_running = 0;
3463         }
3464 }
3465
3466 /**
3467  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3468  * sched_domain while performing load balancing.
3469  *
3470  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3471  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3472  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3473  *              load balancing ?
3474  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3475  */
3476 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3477         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3478 {
3479
3480         if (!sds->power_savings_balance)
3481                 return;
3482
3483         /*
3484          * If the local group is idle or completely loaded
3485          * no need to do power savings balance at this domain
3486          */
3487         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3488                                 !sds->this_nr_running))
3489                 sds->power_savings_balance = 0;
3490
3491         /*
3492          * If a group is already running at full capacity or idle,
3493          * don't include that group in power savings calculations
3494          */
3495         if (!sds->power_savings_balance ||
3496                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3497                 !sgs->sum_nr_running)
3498                 return;
3499
3500         /*
3501          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3502          * This is the group from where we need to pick up the load
3503          * for saving power
3504          */
3505         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3506             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3507              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3508                 sds->group_min = group;
3509                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3510                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3511                                                 sgs->sum_nr_running;
3512         }
3513
3514         /*
3515          * Calculate the group which is almost near its
3516          * capacity but still has some space to pick up some load
3517          * from other group and save more power
3518          */
3519         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3520                 return;
3521
3522         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3523             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3524              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3525                 sds->group_leader = group;
3526                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3527         }
3528 }
3529
3530 /**
3531  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3532  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3533  *      under consideration.
3534  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3535  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3536  *
3537  * Description:
3538  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3539  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3540  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3541  *
3542  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3543  * Else returns 0.
3544  */
3545 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3546                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3547 {
3548         if (!sds->power_savings_balance)
3549                 return 0;
3550
3551         if (sds->this != sds->group_leader ||
3552                         sds->group_leader == sds->group_min)
3553                 return 0;
3554
3555         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3556         sds->busiest = sds->group_min;
3557
3558         return 1;
3559
3560 }
3561 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3562 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3563         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3564 {
3565         return;
3566 }
3567
3568 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3569         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3570 {
3571         return;
3572 }
3573
3574 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3575                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3576 {
3577         return 0;
3578 }
3579 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3580
3581
3582 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3583 {
3584         return SCHED_LOAD_SCALE;
3585 }
3586
3587 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3588 {
3589         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3590 }
3591
3592 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3593 {
3594         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3595         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3596
3597         smt_gain /= weight;
3598
3599         return smt_gain;
3600 }
3601
3602 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3603 {
3604         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3605 }
3606
3607 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3608 {
3609         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3610         u64 total, available;
3611
3612         sched_avg_update(rq);
3613
3614         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3615         available = total - rq->rt_avg;
3616
3617         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3618                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3619
3620         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3621
3622         return div_u64(available, total);
3623 }
3624
3625 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3626 {
3627         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3628         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3629         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3630
3631         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3632                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3633         else
3634                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3635
3636         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3637
3638         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3639                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3640                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3641                 else
3642                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3643
3644                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3645         }
3646
3647         power *= scale_rt_power(cpu);
3648         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3649
3650         if (!power)
3651                 power = 1;
3652
3653         sdg->cpu_power = power;
3654 }
3655
3656 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3657 {
3658         struct sched_domain *child = sd->child;
3659         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3660         unsigned long power;
3661
3662         if (!child) {
3663                 update_cpu_power(sd, cpu);
3664                 return;
3665         }
3666
3667         power = 0;
3668
3669         group = child->groups;
3670         do {
3671                 power += group->cpu_power;
3672                 group = group->next;
3673         } while (group != child->groups);
3674
3675         sdg->cpu_power = power;
3676 }
3677
3678 /**
3679  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3680  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3681  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3682  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3683  * @idle: Idle status of this_cpu
3684  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3685  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3686  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3687  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3688  * @balance: Should we balance.
3689  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3690  */
3691 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3692                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3693                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3694                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3695                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3696 {
3697         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3698         int i;
3699         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3700         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3701         unsigned long avg_load_per_task;
3702
3703         if (local_group) {
3704                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3705                 if (balance_cpu == this_cpu)
3706                         update_group_power(sd, this_cpu);
3707         }
3708
3709         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3710         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3711         max_cpu_load = 0;
3712         min_cpu_load = ~0UL;
3713
3714         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3715                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3716
3717                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3718                         *sd_idle = 0;
3719
3720                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3721                 if (local_group) {
3722                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3723                                 first_idle_cpu = 1;
3724                                 balance_cpu = i;
3725                         }
3726
3727                         load = target_load(i, load_idx);
3728                 } else {
3729                         load = source_load(i, load_idx);
3730                         if (load > max_cpu_load)
3731                                 max_cpu_load = load;
3732                         if (min_cpu_load > load)
3733                                 min_cpu_load = load;
3734                 }
3735
3736                 sgs->group_load += load;
3737                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3738                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3739
3740                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3741         }
3742
3743         /*
3744          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3745          * is eligible for doing load balancing at this and above
3746          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3747          * to do the newly idle load balance.
3748          */
3749         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3750             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3751                 *balance = 0;
3752                 return;
3753         }
3754
3755         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3756         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3757
3758
3759         /*
3760          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3761          * than the average weight of two tasks.
3762          *
3763          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3764          *      might not be a suitable number - should we keep a
3765          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3766          *      the hierarchy?
3767          */
3768         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3769                 group->cpu_power;
3770
3771         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3772                 sgs->group_imb = 1;
3773
3774         sgs->group_capacity =
3775                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3776 }
3777
3778 /**
3779  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3780  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3781  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3782  * @idle: Idle status of this_cpu
3783  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3784  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3785  * @balance: Should we balance.
3786  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3787  */
3788 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3789                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3790                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3791                         struct sd_lb_stats *sds)
3792 {
3793         struct sched_domain *child = sd->child;
3794         struct sched_group *group = sd->groups;
3795         struct sg_lb_stats sgs;
3796         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3797
3798         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3799                 prefer_sibling = 1;
3800
3801         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3802         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3803
3804         do {
3805                 int local_group;
3806
3807                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3808                                                sched_group_cpus(group));
3809                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3810                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3811                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3812
3813                 if (local_group && balance && !(*balance))
3814                         return;
3815
3816                 sds->total_load += sgs.group_load;
3817                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3818
3819                 /*
3820                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3821                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3822                  * and move all the excess tasks away.
3823                  */
3824                 if (prefer_sibling)
3825                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3826
3827                 if (local_group) {
3828                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3829                         sds->this = group;
3830                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3831                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3832                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3833                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3834                                 sgs.group_imb)) {
3835                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3836                         sds->busiest = group;
3837                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3838                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3839                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3840                 }
3841
3842                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3843                 group = group->next;
3844         } while (group != sd->groups);
3845 }
3846
3847 /**
3848  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3849  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3850  *                      load balancing.
3851  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3852  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3853  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3854  */
3855 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3856                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3857 {
3858         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3859         unsigned int imbn = 2;
3860
3861         if (sds->this_nr_running) {
3862                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3863                 if (sds->busiest_load_per_task >
3864                                 sds->this_load_per_task)
3865                         imbn = 1;
3866         } else
3867                 sds->this_load_per_task =
3868                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3869
3870         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3871                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3872                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3873                 return;
3874         }
3875
3876         /*
3877          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3878          * however we may be able to increase total CPU power used by
3879          * moving them.
3880          */
3881
3882         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3883                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3884         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3885                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3886         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3887
3888         /* Amount of load we'd subtract */
3889         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3890                 sds->busiest->cpu_power;
3891         if (sds->max_load > tmp)
3892                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3893                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3894
3895         /* Amount of load we'd add */
3896         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3897                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3898                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3899                         sds->this->cpu_power;
3900         else
3901                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3902                         sds->this->cpu_power;
3903         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3904                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3905         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3906
3907         /* Move if we gain throughput */
3908         if (pwr_move > pwr_now)
3909                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3910 }
3911
3912 /**
3913  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3914  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3915  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3916  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3917  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3918  */
3919 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3920                 unsigned long *imbalance)
3921 {
3922         unsigned long max_pull;
3923         /*
3924          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3925          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3926          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3927          */
3928         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3929                 *imbalance = 0;
3930                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3931         }
3932
3933         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3934         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3935                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3936
3937         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3938         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3939                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3940                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3941
3942         /*
3943          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3944          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3945          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3946          * moved
3947          */
3948         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3949                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3950
3951 }
3952 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3953
3954 /**
3955  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3956  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3957  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3958  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3959  * such a group exists.
3960  *
3961  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3962  * to restore balance.
3963  *
3964  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3965  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3966  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3967  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3968  * @idle: The idle status of this_cpu.
3969  * @sd_idle: The idleness of sd
3970  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3971  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3972  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3973  *
3974  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3975  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3976  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3977  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3978  */
3979 static struct sched_group *
3980 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3981                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3982                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3983 {
3984         struct sd_lb_stats sds;
3985
3986         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3987
3988         /*
3989          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3990          * this level.
3991          */
3992         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3993                                         balance, &sds);
3994
3995         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3996         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3997          *    at this level.
3998          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3999          * 3) This group is the busiest group.
4000          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4001          *    sched_domain.
4002          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4003          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4004          */
4005         if (balance && !(*balance))
4006                 goto ret;
4007
4008         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4009                 goto out_balanced;
4010
4011         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4012                 goto out_balanced;
4013
4014         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4015
4016         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4017                 goto out_balanced;
4018
4019         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4020                 goto out_balanced;
4021
4022         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4023         if (sds.group_imb)
4024                 sds.busiest_load_per_task =
4025                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4026
4027         /*
4028          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4029          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4030          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4031          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4032          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4033          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4034          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4035          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4036          * appear as very large values with unsigned longs.
4037          */
4038         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4039                 goto out_balanced;
4040
4041         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4042         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4043         return sds.busiest;
4044
4045 out_balanced:
4046         /*
4047          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4048          * to save power.
4049          */
4050         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4051                 return sds.busiest;
4052 ret:
4053         *imbalance = 0;
4054         return NULL;
4055 }
4056
4057 /*
4058  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4059  */
4060 static struct rq *
4061 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4062                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4063 {
4064         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4065         unsigned long max_load = 0;
4066         int i;
4067
4068         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4069                 unsigned long power = power_of(i);
4070                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4071                 unsigned long wl;
4072
4073                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4074                         continue;
4075
4076                 rq = cpu_rq(i);
4077                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4078                 wl /= power;
4079
4080                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4081                         continue;
4082
4083                 if (wl > max_load) {
4084                         max_load = wl;
4085                         busiest = rq;
4086                 }
4087         }
4088
4089         return busiest;
4090 }
4091
4092 /*
4093  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4094  * so long as it is large enough.
4095  */
4096 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4097
4098 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4099 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4100
4101 /*
4102  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4103  * tasks if there is an imbalance.
4104  */
4105 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4106                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4107                         int *balance)
4108 {
4109         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4110         struct sched_group *group;
4111         unsigned long imbalance;
4112         struct rq *busiest;
4113         unsigned long flags;
4114         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4115
4116         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4117
4118         /*
4119          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4120          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4121          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4122          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4123          */
4124         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4125             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4126                 sd_idle = 1;
4127
4128         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4129
4130 redo:
4131         update_shares(sd);
4132         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4133                                    cpus, balance);
4134
4135         if (*balance == 0)
4136                 goto out_balanced;
4137
4138         if (!group) {
4139                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4140                 goto out_balanced;
4141         }
4142
4143         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4144         if (!busiest) {
4145                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4146                 goto out_balanced;
4147         }
4148
4149         BUG_ON(busiest == this_rq);
4150
4151         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4152
4153         ld_moved = 0;
4154         if (busiest->nr_running > 1) {
4155                 /*
4156                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4157                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4158                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4159                  * correctly treated as an imbalance.
4160                  */
4161                 local_irq_save(flags);
4162                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4163                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4164                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4165                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4166                 local_irq_restore(flags);
4167
4168                 /*
4169                  * some other cpu did the load balance for us.
4170                  */
4171                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4172                         resched_cpu(this_cpu);
4173
4174                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4175                 if (unlikely(all_pinned)) {
4176                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4177                         if (!cpumask_empty(cpus))
4178                                 goto redo;
4179                         goto out_balanced;
4180                 }
4181         }
4182
4183         if (!ld_moved) {
4184                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4185                 sd->nr_balance_failed++;
4186
4187                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4188
4189                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4190
4191                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4192                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4193                          */
4194                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4195                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4196                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4197                                 all_pinned = 1;
4198                                 goto out_one_pinned;
4199                         }
4200
4201                         if (!busiest->active_balance) {
4202                                 busiest->active_balance = 1;
4203                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4204                                 active_balance = 1;
4205                         }
4206                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4207                         if (active_balance)
4208                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4209
4210                         /*
4211                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4212                          * counter.
4213                          */
4214                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4215                 }
4216         } else
4217                 sd->nr_balance_failed = 0;
4218
4219         if (likely(!active_balance)) {
4220                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4221                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4222         } else {
4223                 /*
4224                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4225                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4226                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4227                  * move_tasks).
4228                  */
4229                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4230                         sd->balance_interval *= 2;
4231         }
4232
4233         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4234             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4235                 ld_moved = -1;
4236
4237         goto out;
4238
4239 out_balanced:
4240         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4241
4242         sd->nr_balance_failed = 0;
4243
4244 out_one_pinned:
4245         /* tune up the balancing interval */
4246         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4247                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4248                 sd->balance_interval *= 2;
4249
4250         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4251             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4252                 ld_moved = -1;
4253         else
4254                 ld_moved = 0;
4255 out:
4256         if (ld_moved)
4257                 update_shares(sd);
4258         return ld_moved;
4259 }
4260
4261 /*
4262  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4263  * tasks if there is an imbalance.
4264  *
4265  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4266  * this_rq is locked.
4267  */
4268 static int
4269 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4270 {
4271         struct sched_group *group;
4272         struct rq *busiest = NULL;
4273         unsigned long imbalance;
4274         int ld_moved = 0;
4275         int sd_idle = 0;
4276         int all_pinned = 0;
4277         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4278
4279         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4280
4281         /*
4282          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4283          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4284          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4285          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4286          */
4287         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4288             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4289                 sd_idle = 1;
4290
4291         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4292 redo:
4293         update_shares_locked(this_rq, sd);
4294         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4295                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4296         if (!group) {
4297                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4298                 goto out_balanced;
4299         }
4300
4301         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4302         if (!busiest) {
4303                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4304                 goto out_balanced;
4305         }
4306
4307         BUG_ON(busiest == this_rq);
4308
4309         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4310
4311         ld_moved = 0;
4312         if (busiest->nr_running > 1) {
4313                 /* Attempt to move tasks */
4314                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4315                 /* this_rq->clock is already updated */
4316                 update_rq_clock(busiest);
4317                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4318                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4319                                         &all_pinned);
4320                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4321
4322                 if (unlikely(all_pinned)) {
4323                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4324                         if (!cpumask_empty(cpus))
4325                                 goto redo;
4326                 }
4327         }
4328
4329         if (!ld_moved) {
4330                 int active_balance = 0;
4331
4332                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4333                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4334                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4335                         return -1;
4336
4337                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4338                         return -1;
4339
4340                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4341                         return -1;
4342
4343                 /*
4344                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4345                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4346                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4347                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4348                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4349                  *
4350                  * The package power saving logic comes from
4351                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4352                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4353                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4354                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4355                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4356                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4357                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4358                  *
4359                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4360                  * will be more than one task in the source run queue and
4361                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4362                  * active balance code will not be triggered.
4363                  */
4364
4365                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4366                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4367
4368                 /*
4369                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4370                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4371                  */
4372                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4373                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4374                         all_pinned = 1;
4375                         return ld_moved;
4376                 }
4377
4378                 if (!busiest->active_balance) {
4379                         busiest->active_balance = 1;
4380                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4381                         active_balance = 1;
4382                 }
4383
4384                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4385                 /*
4386                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4387                  */
4388                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4389                 if (active_balance)
4390                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4391                 spin_lock(&this_rq->lock);
4392
4393         } else
4394                 sd->nr_balance_failed = 0;
4395
4396         update_shares_locked(this_rq, sd);
4397         return ld_moved;
4398
4399 out_balanced:
4400         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4401         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4402             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4403                 return -1;
4404         sd->nr_balance_failed = 0;
4405
4406         return 0;
4407 }
4408
4409 /*
4410  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4411  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4412  */
4413 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4414 {
4415         struct sched_domain *sd;
4416         int pulled_task = 0;
4417         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4418
4419         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4420
4421         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4422                 return;
4423
4424         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4425                 unsigned long interval;
4426
4427                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4428                         continue;
4429
4430                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4431                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4432                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4433                                                            sd);
4434
4435                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4436                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4437                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4438                 if (pulled_task) {
4439                         this_rq->idle_stamp = 0;
4440                         break;
4441                 }
4442         }
4443         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4444                 /*
4445                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4446                  * a busy processor. So reset next_balance.
4447                  */
4448                 this_rq->next_balance = next_balance;
4449         }
4450 }
4451
4452 /*
4453  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4454  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4455  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4456  * logical imbalances.
4457  *
4458  * Called with busiest_rq locked.
4459  */
4460 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4461 {
4462         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4463         struct sched_domain *sd;
4464         struct rq *target_rq;
4465
4466         /* Is there any task to move? */
4467         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4468                 return;
4469
4470         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4471
4472         /*
4473          * This condition is "impossible", if it occurs
4474          * we need to fix it. Originally reported by
4475          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4476          */
4477         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4478
4479         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4480         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4481         update_rq_clock(busiest_rq);
4482         update_rq_clock(target_rq);
4483
4484         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4485         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4486                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4487                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4488                                 break;
4489         }
4490
4491         if (likely(sd)) {
4492                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4493
4494                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4495                                   sd, CPU_IDLE))
4496                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4497                 else
4498                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4499         }
4500         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4501 }
4502
4503 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4504 static struct {
4505         atomic_t load_balancer;
4506         cpumask_var_t cpu_mask;
4507         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4508 } nohz ____cacheline_aligned = {
4509         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4510 };
4511
4512 int get_nohz_load_balancer(void)
4513 {
4514         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4515 }
4516
4517 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4518 /**
4519  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4520  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4521  *              be returned.
4522  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4523  *              for the given cpu.
4524  *
4525  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4526  */
4527 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4528 {
4529         struct sched_domain *sd;
4530
4531         for_each_domain(cpu, sd)
4532                 if (sd && (sd->flags & flag))
4533                         break;
4534
4535         return sd;
4536 }
4537
4538 /**
4539  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4540  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4541  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4542  *              for cpu.
4543  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4544  *
4545  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4546  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4547  */
4548 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4549         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4550                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4551
4552 /**
4553  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4554  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4555  *
4556  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4557  *
4558  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4559  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4560  * sched_group is semi-idle or not.
4561  */
4562 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4563 {
4564         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4565                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4566
4567         /*
4568          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4569          * and atleast one idle cpu.
4570          */
4571         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4572                 return 0;
4573
4574         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4575                 return 0;
4576
4577         return 1;
4578 }
4579 /**
4580  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4581  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4582  *
4583  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4584  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4585  *
4586  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4587  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4588  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4589  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4590  */
4591 static int find_new_ilb(int cpu)
4592 {
4593         struct sched_domain *sd;
4594         struct sched_group *ilb_group;
4595
4596         /*
4597          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4598          * when power-aware load balancing is enabled
4599          */
4600         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4601                 goto out_done;
4602
4603         /*
4604          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4605          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4606          */
4607         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4608                 goto out_done;
4609
4610         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4611                 ilb_group = sd->groups;
4612
4613                 do {
4614                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4615                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4616
4617                         ilb_group = ilb_group->next;
4618
4619                 } while (ilb_group != sd->groups);
4620         }
4621
4622 out_done:
4623         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4624 }
4625 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4626 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4627 {
4628         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4629 }
4630 #endif
4631
4632 /*
4633  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4634  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4635  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4636  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4637  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4638  * arrives...
4639  *
4640  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4641  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4642  * nohz.cpu_mask..
4643  *
4644  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4645  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4646  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4647  * there is no need for ilb owner.
4648  *
4649  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4650  * next busy scheduler_tick()
4651  */
4652 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4653 {
4654         int cpu = smp_processor_id();
4655
4656         if (stop_tick) {
4657                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4658
4659                 if (!cpu_active(cpu)) {
4660                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4661                                 return 0;
4662
4663                         /*
4664                          * If we are going offline and still the leader,
4665                          * give up!
4666                          */
4667                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4668                                 BUG();
4669
4670                         return 0;
4671                 }
4672
4673                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4674
4675                 /* time for ilb owner also to sleep */
4676                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4677                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4678                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4679                         return 0;
4680                 }
4681
4682                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4683                         /* make me the ilb owner */
4684                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4685                                 return 1;
4686                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4687                         int new_ilb;
4688
4689                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4690                                                 sched_mc_power_savings))
4691                                 return 1;
4692                         /*
4693                          * Check to see if there is a more power-efficient
4694                          * ilb.
4695                          */
4696                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4697                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4698                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4699                                 resched_cpu(new_ilb);
4700                                 return 0;
4701                         }
4702                         return 1;
4703                 }
4704         } else {
4705                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4706                         return 0;
4707
4708                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4709
4710                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4711                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4712                                 BUG();
4713         }
4714         return 0;
4715 }
4716 #endif
4717
4718 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4719
4720 /*
4721  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4722  * and initiates a balancing operation if so.
4723  *
4724  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4725  */
4726 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4727 {
4728         int balance = 1;
4729         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4730         unsigned long interval;
4731         struct sched_domain *sd;
4732         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4733         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4734         int update_next_balance = 0;
4735         int need_serialize;
4736
4737         for_each_domain(cpu, sd) {
4738                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4739                         continue;
4740
4741                 interval = sd->balance_interval;
4742                 if (idle != CPU_IDLE)
4743                         interval *= sd->busy_factor;
4744
4745                 /* scale ms to jiffies */
4746                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4747                 if (unlikely(!interval))
4748                         interval = 1;
4749                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4750                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4751
4752                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4753
4754                 if (need_serialize) {
4755                         if (!spin_trylock(&balancing))
4756                                 goto out;
4757                 }
4758
4759                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4760                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4761                                 /*
4762                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4763                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4764                                  * not idle.
4765                                  */
4766                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4767                         }
4768                         sd->last_balance = jiffies;
4769                 }
4770                 if (need_serialize)
4771                         spin_unlock(&balancing);
4772 out:
4773                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4774                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4775                         update_next_balance = 1;
4776                 }
4777
4778                 /*
4779                  * Stop the load balance at this level. There is another
4780                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4781                  * actively.
4782                  */
4783                 if (!balance)
4784                         break;
4785         }
4786
4787         /*
4788          * next_balance will be updated only when there is a need.
4789          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4790          * updated.
4791          */
4792         if (likely(update_next_balance))
4793                 rq->next_balance = next_balance;
4794 }
4795
4796 /*
4797  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4798  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4799  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4800  */
4801 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4802 {
4803         int this_cpu = smp_processor_id();
4804         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4805         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4806                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4807
4808         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4809
4810 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4811         /*
4812          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4813          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4814          * stopped.
4815          */
4816         if (this_rq->idle_at_tick &&
4817             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4818                 struct rq *rq;
4819                 int balance_cpu;
4820
4821                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4822                         if (balance_cpu == this_cpu)
4823                                 continue;
4824
4825                         /*
4826                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4827                          * work being done for other cpus. Next load
4828                          * balancing owner will pick it up.
4829                          */
4830                         if (need_resched())
4831                                 break;
4832
4833                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4834
4835                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4836                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4837                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4838                 }
4839         }
4840 #endif
4841 }
4842
4843 static inline int on_null_domain(int cpu)
4844 {
4845         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4846 }
4847
4848 /*
4849  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4850  *
4851  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4852  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4853  * if the whole system is idle.
4854  */
4855 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4856 {
4857 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4858         /*
4859          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4860          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4861          * load balancer.
4862          */
4863         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4864                 rq->in_nohz_recently = 0;
4865
4866                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4867                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4868                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4869                 }
4870
4871                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4872                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4873
4874                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4875                                 resched_cpu(ilb);
4876                 }
4877         }
4878
4879         /*
4880          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4881          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4882          */
4883         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4884             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4885                 resched_cpu(cpu);
4886                 return;
4887         }
4888
4889         /*
4890          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4891          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4892          */
4893         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4894             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4895                 return;
4896 #endif
4897         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4898         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4899             likely(!on_null_domain(cpu)))
4900                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4901 }
4902
4903 #else   /* CONFIG_SMP */
4904
4905 /*
4906  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4907  */
4908 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4909 {
4910 }
4911
4912 #endif
4913
4914 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4915
4916 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4917
4918 /*
4919  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4920  * @p in case that task is currently running.
4921  *
4922  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4923  */
4924 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4925 {
4926         u64 ns = 0;
4927
4928         if (task_current(rq, p)) {
4929                 update_rq_clock(rq);
4930                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4931                 if ((s64)ns < 0)
4932                         ns = 0;
4933         }
4934
4935         return ns;
4936 }
4937
4938 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4939 {
4940         unsigned long flags;
4941         struct rq *rq;
4942         u64 ns = 0;
4943
4944         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4945         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4946         task_rq_unlock(rq, &flags);
4947
4948         return ns;
4949 }
4950
4951 /*
4952  * Return accounted runtime for the task.
4953  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4954  * pending runtime that have not been accounted yet.
4955  */
4956 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4957 {
4958         unsigned long flags;
4959         struct rq *rq;
4960         u64 ns = 0;
4961
4962         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4963         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4964         task_rq_unlock(rq, &flags);
4965
4966         return ns;
4967 }
4968
4969 /*
4970  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4971  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4972  * pending runtime that have not been accounted yet.
4973  *
4974  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4975  * so the return value not includes other pending runtime that other
4976  * running tasks might have.
4977  */
4978 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4979 {
4980         struct task_cputime totals;
4981         unsigned long flags;
4982         struct rq *rq;
4983         u64 ns;
4984
4985         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4986         thread_group_cputime(p, &totals);
4987         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4988         task_rq_unlock(rq, &flags);
4989
4990         return ns;
4991 }
4992
4993 /*
4994  * Account user cpu time to a process.
4995  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4996  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4997  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4998  */
4999 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5000                        cputime_t cputime_scaled)
5001 {
5002         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5003         cputime64_t tmp;
5004
5005         /* Add user time to process. */
5006         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5007         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5008         account_group_user_time(p, cputime);
5009
5010         /* Add user time to cpustat. */
5011         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5012         if (TASK_NICE(p) > 0)
5013                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5014         else
5015                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5016
5017         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5018         /* Account for user time used */
5019         acct_update_integrals(p);
5020 }
5021
5022 /*
5023  * Account guest cpu time to a process.
5024  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5025  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5026  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5027  */
5028 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5029                                cputime_t cputime_scaled)
5030 {
5031         cputime64_t tmp;
5032         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5033
5034         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5035
5036         /* Add guest time to process. */
5037         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5038         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5039         account_group_user_time(p, cputime);
5040         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5041
5042         /* Add guest time to cpustat. */
5043         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5044                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5045                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5046         } else {
5047                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5048                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5049         }
5050 }
5051
5052 /*
5053  * Account system cpu time to a process.
5054  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5055  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5056  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5057  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5058  */
5059 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5060                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5061 {
5062         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5063         cputime64_t tmp;
5064
5065         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5066                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5067                 return;
5068         }
5069
5070         /* Add system time to process. */
5071         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5072         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5073         account_group_system_time(p, cputime);
5074
5075         /* Add system time to cpustat. */
5076         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5077         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5078                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5079         else if (softirq_count())
5080                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5081         else
5082                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5083
5084         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5085
5086         /* Account for system time used */
5087         acct_update_integrals(p);
5088 }
5089
5090 /*
5091  * Account for involuntary wait time.
5092  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5093  */
5094 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5095 {
5096         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5097         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5098
5099         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5100 }
5101
5102 /*
5103  * Account for idle time.
5104  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5105  */
5106 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5107 {
5108         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5109         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5110         struct rq *rq = this_rq();
5111
5112         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5113                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5114         else
5115                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5116 }
5117
5118 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5119
5120 /*
5121  * Account a single tick of cpu time.
5122  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5123  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5124  */
5125 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5126 {
5127         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5128         struct rq *rq = this_rq();
5129
5130         if (user_tick)
5131                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5132         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5133                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5134                                     one_jiffy_scaled);
5135         else
5136                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5137 }
5138
5139 /*
5140  * Account multiple ticks of steal time.
5141  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5142  * @ticks: number of stolen ticks
5143  */
5144 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5145 {
5146         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5147 }
5148
5149 /*
5150  * Account multiple ticks of idle time.
5151  * @ticks: number of stolen ticks
5152  */
5153 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5154 {
5155         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5156 }
5157
5158 #endif
5159
5160 /*
5161  * Use precise platform statistics if available:
5162  */
5163 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5164 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5165 {
5166         *ut = p->utime;
5167         *st = p->stime;
5168 }
5169
5170 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5171 {
5172         struct task_cputime cputime;
5173
5174         thread_group_cputime(p, &cputime);
5175
5176         *ut = cputime.utime;
5177         *st = cputime.stime;
5178 }
5179 #else
5180
5181 #ifndef nsecs_to_cputime
5182 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5183 #endif
5184
5185 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5186 {
5187         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5188
5189         /*
5190          * Use CFS's precise accounting:
5191          */
5192         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5193
5194         if (total) {
5195                 u64 temp;
5196
5197                 temp = (u64)(rtime * utime);
5198                 do_div(temp, total);
5199                 utime = (cputime_t)temp;
5200         } else
5201                 utime = rtime;
5202
5203         /*
5204          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5205          */
5206         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5207         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5208
5209         *ut = p->prev_utime;
5210         *st = p->prev_stime;
5211 }
5212
5213 /*
5214  * Must be called with siglock held.
5215  */
5216 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5217 {
5218         struct signal_struct *sig = p->signal;
5219         struct task_cputime cputime;
5220         cputime_t rtime, utime, total;
5221
5222         thread_group_cputime(p, &cputime);
5223
5224         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5225         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5226
5227         if (total) {
5228                 u64 temp;
5229
5230                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5231                 do_div(temp, total);
5232                 utime = (cputime_t)temp;
5233         } else
5234                 utime = rtime;
5235
5236         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5237         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5238                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5239
5240         *ut = sig->prev_utime;
5241         *st = sig->prev_stime;
5242 }
5243 #endif
5244
5245 /*
5246  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5247  * We call it with interrupts disabled.
5248  *
5249  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5250  * timeslices.
5251  */
5252 void scheduler_tick(void)
5253 {
5254         int cpu = smp_processor_id();
5255         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5256         struct task_struct *curr = rq->curr;
5257
5258         sched_clock_tick();
5259
5260         spin_lock(&rq->lock);
5261         update_rq_clock(rq);
5262         update_cpu_load(rq);
5263         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5264         spin_unlock(&rq->lock);
5265
5266         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5267
5268 #ifdef CONFIG_SMP
5269         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5270         trigger_load_balance(rq, cpu);
5271 #endif
5272 }
5273
5274 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5275 {
5276         if (in_lock_functions(addr)) {
5277                 addr = CALLER_ADDR2;
5278                 if (in_lock_functions(addr))
5279                         addr = CALLER_ADDR3;
5280         }
5281         return addr;
5282 }
5283
5284 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5285                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5286
5287 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5288 {
5289 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5290         /*
5291          * Underflow?
5292          */
5293         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5294                 return;
5295 #endif
5296         preempt_count() += val;
5297 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5298         /*
5299          * Spinlock count overflowing soon?
5300          */
5301         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5302                                 PREEMPT_MASK - 10);
5303 #endif
5304         if (preempt_count() == val)
5305                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5306 }
5307 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5308
5309 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5310 {
5311 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5312         /*
5313          * Underflow?
5314          */
5315         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5316                 return;
5317         /*
5318          * Is the spinlock portion underflowing?
5319          */
5320         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5321                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5322                 return;
5323 #endif
5324
5325         if (preempt_count() == val)
5326                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5327         preempt_count() -= val;
5328 }
5329 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5330
5331 #endif
5332
5333 /*
5334  * Print scheduling while atomic bug:
5335  */
5336 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5337 {
5338         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5339
5340         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5341                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5342
5343         debug_show_held_locks(prev);
5344         print_modules();
5345         if (irqs_disabled())
5346                 print_irqtrace_events(prev);
5347
5348         if (regs)
5349                 show_regs(regs);
5350         else
5351                 dump_stack();
5352 }
5353
5354 /*
5355  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5356  */
5357 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5358 {
5359         /*
5360          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5361          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5362          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5363          */
5364         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5365                 __schedule_bug(prev);
5366
5367         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5368
5369         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5370 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5371         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5372                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5373                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5374         }
5375 #endif
5376 }
5377
5378 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5379 {
5380         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5381                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5382
5383                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5384                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5385
5386                 /*
5387                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5388                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5389                  * the avg_overlap on preemption.
5390                  *
5391                  * We use the average preemption runtime because that
5392                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5393                  * build up.
5394                  */
5395                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5396         }
5397         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5398 }
5399
5400 /*
5401  * Pick up the highest-prio task:
5402  */
5403 static inline struct task_struct *
5404 pick_next_task(struct rq *rq)
5405 {
5406         const struct sched_class *class;
5407         struct task_struct *p;
5408
5409         /*
5410          * Optimization: we know that if all tasks are in
5411          * the fair class we can call that function directly:
5412          */
5413         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5414                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5415                 if (likely(p))
5416                         return p;
5417         }
5418
5419         class = sched_class_highest;
5420         for ( ; ; ) {
5421                 p = class->pick_next_task(rq);
5422                 if (p)
5423                         return p;
5424                 /*
5425                  * Will never be NULL as the idle class always
5426                  * returns a non-NULL p:
5427                  */
5428                 class = class->next;
5429         }
5430 }
5431
5432 /*
5433  * schedule() is the main scheduler function.
5434  */
5435 asmlinkage void __sched schedule(void)
5436 {
5437         struct task_struct *prev, *next;
5438         unsigned long *switch_count;
5439         struct rq *rq;
5440         int cpu;
5441
5442 need_resched:
5443         preempt_disable();
5444         cpu = smp_processor_id();
5445         rq = cpu_rq(cpu);
5446         rcu_sched_qs(cpu);
5447         prev = rq->curr;
5448         switch_count = &prev->nivcsw;
5449
5450         release_kernel_lock(prev);
5451 need_resched_nonpreemptible:
5452
5453         schedule_debug(prev);
5454
5455         if (sched_feat(HRTICK))
5456                 hrtick_clear(rq);
5457
5458         spin_lock_irq(&rq->lock);
5459         update_rq_clock(rq);
5460         clear_tsk_need_resched(prev);
5461
5462         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5463                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5464                         prev->state = TASK_RUNNING;
5465                 else
5466                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5467                 switch_count = &prev->nvcsw;
5468         }
5469
5470         pre_schedule(rq, prev);
5471
5472         if (unlikely(!rq->nr_running))
5473                 idle_balance(cpu, rq);
5474
5475         put_prev_task(rq, prev);
5476         next = pick_next_task(rq);
5477
5478         if (likely(prev != next)) {
5479                 sched_info_switch(prev, next);
5480                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5481
5482                 rq->nr_switches++;
5483                 rq->curr = next;
5484                 ++*switch_count;
5485
5486                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5487                 /*
5488                  * the context switch might have flipped the stack from under
5489                  * us, hence refresh the local variables.
5490                  */
5491                 cpu = smp_processor_id();
5492                 rq = cpu_rq(cpu);
5493         } else
5494                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5495
5496         post_schedule(rq);
5497
5498         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5499                 goto need_resched_nonpreemptible;
5500
5501         preempt_enable_no_resched();
5502         if (need_resched())
5503                 goto need_resched;
5504 }
5505 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5506
5507 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5508 /*
5509  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5510  * access and not reliable.
5511  */
5512 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5513 {
5514         unsigned int cpu;
5515         struct rq *rq;
5516
5517         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5518                 return 0;
5519
5520 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5521         /*
5522          * Need to access the cpu field knowing that
5523          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5524          * the mutex owner just released it and exited.
5525          */
5526         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5527                 goto out;
5528 #else
5529         cpu = owner->cpu;
5530 #endif
5531
5532         /*
5533          * Even if the access succeeded (likely case),
5534          * the cpu field may no longer be valid.
5535          */
5536         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5537                 goto out;
5538
5539         /*
5540          * We need to validate that we can do a
5541          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5542          */
5543         if (!cpu_online(cpu))
5544                 goto out;
5545
5546         rq = cpu_rq(cpu);
5547
5548         for (;;) {
5549                 /*
5550                  * Owner changed, break to re-assess state.
5551                  */
5552                 if (lock->owner != owner)
5553                         break;
5554
5555                 /*
5556                  * Is that owner really running on that cpu?
5557                  */
5558                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5559                         return 0;
5560
5561                 cpu_relax();
5562         }
5563 out:
5564         return 1;
5565 }
5566 #endif
5567
5568 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5569 /*
5570  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5571  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5572  * occur there and call schedule directly.
5573  */
5574 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5575 {
5576         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5577
5578         /*
5579          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5580          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5581          */
5582         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5583                 return;
5584
5585         do {
5586                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5587                 schedule();
5588                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5589
5590                 /*
5591                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5592                  * between schedule and now.
5593                  */
5594                 barrier();
5595         } while (need_resched());
5596 }
5597 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5598
5599 /*
5600  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5601  * off of irq context.
5602  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5603  * protect us against recursive calling from irq.
5604  */
5605 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5606 {
5607         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5608
5609         /* Catch callers which need to be fixed */
5610         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5611
5612         do {
5613                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5614                 local_irq_enable();
5615                 schedule();
5616                 local_irq_disable();
5617                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5618
5619                 /*
5620                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5621                  * between schedule and now.
5622                  */
5623                 barrier();
5624         } while (need_resched());
5625 }
5626
5627 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5628
5629 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5630                           void *key)
5631 {
5632         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5633 }
5634 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5635
5636 /*
5637  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5638  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5639  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5640  *
5641  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5642  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5643  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5644  */
5645 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5646                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5647 {
5648         wait_queue_t *curr, *next;
5649
5650         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5651                 unsigned flags = curr->flags;
5652
5653                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5654                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5655                         break;
5656         }
5657 }
5658
5659 /**
5660  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5661  * @q: the waitqueue
5662  * @mode: which threads
5663  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5664  * @key: is directly passed to the wakeup function
5665  *
5666  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5667  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5668  */
5669 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5670                         int nr_exclusive, void *key)
5671 {
5672         unsigned long flags;
5673
5674         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5675         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5676         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5677 }
5678 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5679
5680 /*
5681  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5682  */
5683 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5684 {
5685         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5686 }
5687
5688 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5689 {
5690         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5691 }
5692
5693 /**
5694  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5695  * @q: the waitqueue
5696  * @mode: which threads
5697  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5698  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5699  *
5700  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5701  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5702  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5703  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5704  *
5705  * On UP it can prevent extra preemption.
5706  *
5707  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5708  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5709  */
5710 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5711                         int nr_exclusive, void *key)
5712 {
5713         unsigned long flags;
5714         int wake_flags = WF_SYNC;
5715
5716         if (unlikely(!q))
5717                 return;
5718
5719         if (unlikely(!nr_exclusive))
5720                 wake_flags = 0;
5721
5722         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5723         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5724         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5725 }
5726 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5727
5728 /*
5729  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5730  */
5731 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5732 {
5733         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5734 }
5735 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5736
5737 /**
5738  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5739  * @x:  holds the state of this particular completion
5740  *
5741  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5742  * awakened in the same order in which they were queued.
5743  *
5744  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5745  *
5746  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5747  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5748  */
5749 void complete(struct completion *x)
5750 {
5751         unsigned long flags;
5752
5753         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5754         x->done++;
5755         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5756         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5757 }
5758 EXPORT_SYMBOL(complete);
5759
5760 /**
5761  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5762  * @x:  holds the state of this particular completion
5763  *
5764  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5765  *
5766  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5767  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5768  */
5769 void complete_all(struct completion *x)
5770 {
5771         unsigned long flags;
5772
5773         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5774         x->done += UINT_MAX/2;
5775         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5776         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5777 }
5778 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5779
5780 static inline long __sched
5781 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5782 {
5783         if (!x->done) {
5784                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5785
5786                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5787                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5788                 do {
5789                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5790                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5791                                 break;
5792                         }
5793                         __set_current_state(state);
5794                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5795                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5796                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5797                 } while (!x->done && timeout);
5798                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5799                 if (!x->done)
5800                         return timeout;
5801         }
5802         x->done--;
5803         return timeout ?: 1;
5804 }
5805
5806 static long __sched
5807 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5808 {
5809         might_sleep();
5810
5811         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5812         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5813         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5814         return timeout;
5815 }
5816
5817 /**
5818  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5819  * @x:  holds the state of this particular completion
5820  *
5821  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5822  * interruptible and there is no timeout.
5823  *
5824  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5825  * and interrupt capability. Also see complete().
5826  */
5827 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5828 {
5829         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5830 }
5831 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5832
5833 /**
5834  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5835  * @x:  holds the state of this particular completion
5836  * @timeout:  timeout value in jiffies
5837  *
5838  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5839  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5840  * interruptible.
5841  */
5842 unsigned long __sched
5843 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5844 {
5845         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5846 }
5847 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5848
5849 /**
5850  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5851  * @x:  holds the state of this particular completion
5852  *
5853  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5854  * interruptible.
5855  */
5856 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5857 {
5858         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5859         if (t == -ERESTARTSYS)
5860                 return t;
5861         return 0;
5862 }
5863 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5864
5865 /**
5866  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5867  * @x:  holds the state of this particular completion
5868  * @timeout:  timeout value in jiffies
5869  *
5870  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5871  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5872  */
5873 unsigned long __sched
5874 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5875                                           unsigned long timeout)
5876 {
5877         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5878 }
5879 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5880
5881 /**
5882  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5883  * @x:  holds the state of this particular completion
5884  *
5885  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5886  * interrupted by a kill signal.
5887  */
5888 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5889 {
5890         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5891         if (t == -ERESTARTSYS)
5892                 return t;
5893         return 0;
5894 }
5895 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5896
5897 /**
5898  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5899  *      @x:     completion structure
5900  *
5901  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5902  *               1 if a decrement succeeded.
5903  *
5904  *      If a completion is being used as a counting completion,
5905  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5906  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5907  *      is protecting is not available.
5908  */
5909 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5910 {
5911         int ret = 1;
5912
5913         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5914         if (!x->done)
5915                 ret = 0;
5916         else
5917                 x->done--;
5918         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5919         return ret;
5920 }
5921 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5922
5923 /**
5924  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5925  *      @x:     completion structure
5926  *
5927  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5928  *               1 if there are no waiters.
5929  *
5930  */
5931 bool completion_done(struct completion *x)
5932 {
5933         int ret = 1;
5934
5935         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5936         if (!x->done)
5937                 ret = 0;
5938         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5939         return ret;
5940 }
5941 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5942
5943 static long __sched
5944 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5945 {
5946         unsigned long flags;
5947         wait_queue_t wait;
5948
5949         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5950
5951         __set_current_state(state);
5952
5953         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5954         __add_wait_queue(q, &wait);
5955         spin_unlock(&q->lock);
5956         timeout = schedule_timeout(timeout);
5957         spin_lock_irq(&q->lock);
5958         __remove_wait_queue(q, &wait);
5959         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5960
5961         return timeout;
5962 }
5963
5964 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5965 {
5966         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5967 }
5968 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5969
5970 long __sched
5971 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5972 {
5973         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5974 }
5975 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5976
5977 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5978 {
5979         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5980 }
5981 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5982
5983 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5984 {
5985         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5986 }
5987 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5988
5989 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5990
5991 /*
5992  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5993  * @p: task
5994  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5995  *
5996  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5997  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5998  *
5999  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6000  */
6001 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6002 {
6003         unsigned long flags;
6004         int oldprio, on_rq, running;
6005         struct rq *rq;
6006         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6007
6008         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6009
6010         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6011         update_rq_clock(rq);
6012
6013         oldprio = p->prio;
6014         on_rq = p->se.on_rq;
6015         running = task_current(rq, p);
6016         if (on_rq)
6017                 dequeue_task(rq, p, 0);
6018         if (running)
6019                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6020
6021         if (rt_prio(prio))
6022                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6023         else
6024                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6025
6026         p->prio = prio;
6027
6028         if (running)
6029                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6030         if (on_rq) {
6031                 enqueue_task(rq, p, 0);
6032
6033                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6034         }
6035         task_rq_unlock(rq, &flags);
6036 }
6037
6038 #endif
6039
6040 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6041 {
6042         int old_prio, delta, on_rq;
6043         unsigned long flags;
6044         struct rq *rq;
6045
6046         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6047                 return;
6048         /*
6049          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6050          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6051          */
6052         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6053         update_rq_clock(rq);
6054         /*
6055          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6056          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6057          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6058          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6059          */
6060         if (task_has_rt_policy(p)) {
6061                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6062                 goto out_unlock;
6063         }
6064         on_rq = p->se.on_rq;
6065         if (on_rq)
6066                 dequeue_task(rq, p, 0);
6067
6068         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6069         set_load_weight(p);
6070         old_prio = p->prio;
6071         p->prio = effective_prio(p);
6072         delta = p->prio - old_prio;
6073
6074         if (on_rq) {
6075                 enqueue_task(rq, p, 0);
6076                 /*
6077                  * If the task increased its priority or is running and
6078                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6079                  */
6080                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6081                         resched_task(rq->curr);
6082         }
6083 out_unlock:
6084         task_rq_unlock(rq, &flags);
6085 }
6086 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6087
6088 /*
6089  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6090  * @p: task
6091  * @nice: nice value
6092  */
6093 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6094 {
6095         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6096         int nice_rlim = 20 - nice;
6097
6098         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6099                 capable(CAP_SYS_NICE));
6100 }
6101
6102 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6103
6104 /*
6105  * sys_nice - change the priority of the current process.
6106  * @increment: priority increment
6107  *
6108  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6109  * does similar things.
6110  */
6111 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6112 {
6113         long nice, retval;
6114
6115         /*
6116          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6117          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6118          * and we have a single winner.
6119          */
6120         if (increment < -40)
6121                 increment = -40;
6122         if (increment > 40)
6123                 increment = 40;
6124
6125         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6126         if (nice < -20)
6127                 nice = -20;
6128         if (nice > 19)
6129                 nice = 19;
6130
6131         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6132                 return -EPERM;
6133
6134         retval = security_task_setnice(current, nice);
6135         if (retval)
6136                 return retval;
6137
6138         set_user_nice(current, nice);
6139         return 0;
6140 }
6141
6142 #endif
6143
6144 /**
6145  * task_prio - return the priority value of a given task.
6146  * @p: the task in question.
6147  *
6148  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6149  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6150  * around 0, value goes from -16 to +15.
6151  */
6152 int task_prio(const struct task_struct *p)
6153 {
6154         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6155 }
6156
6157 /**
6158  * task_nice - return the nice value of a given task.
6159  * @p: the task in question.
6160  */
6161 int task_nice(const struct task_struct *p)
6162 {
6163         return TASK_NICE(p);
6164 }
6165 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6166
6167 /**
6168  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6169  * @cpu: the processor in question.
6170  */
6171 int idle_cpu(int cpu)
6172 {
6173         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6174 }
6175
6176 /**
6177  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6178  * @cpu: the processor in question.
6179  */
6180 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6181 {
6182         return cpu_rq(cpu)->idle;
6183 }
6184
6185 /**
6186  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6187  * @pid: the pid in question.
6188  */
6189 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6190 {
6191         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6192 }
6193
6194 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6195 static void
6196 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6197 {
6198         BUG_ON(p->se.on_rq);
6199
6200         p->policy = policy;
6201         p->rt_priority = prio;
6202         p->normal_prio = normal_prio(p);
6203         /* we are holding p->pi_lock already */
6204         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6205         if (rt_prio(p->prio))
6206                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6207         else
6208                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6209         set_load_weight(p);
6210 }
6211
6212 /*
6213  * check the target process has a UID that matches the current process's
6214  */
6215 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6216 {
6217         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6218         bool match;
6219
6220         rcu_read_lock();
6221         pcred = __task_cred(p);
6222         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6223                  cred->euid == pcred->uid);
6224         rcu_read_unlock();
6225         return match;
6226 }
6227
6228 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6229                                 struct sched_param *param, bool user)
6230 {
6231         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6232         unsigned long flags;
6233         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6234         struct rq *rq;
6235         int reset_on_fork;
6236
6237         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6238         BUG_ON(in_interrupt());
6239 recheck:
6240         /* double check policy once rq lock held */
6241         if (policy < 0) {
6242                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6243                 policy = oldpolicy = p->policy;
6244         } else {
6245                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6246                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6247
6248                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6249                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6250                                 policy != SCHED_IDLE)
6251                         return -EINVAL;
6252         }
6253
6254         /*
6255          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6256          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6257          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6258          */
6259         if (param->sched_priority < 0 ||
6260             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6261             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6262                 return -EINVAL;
6263         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6264                 return -EINVAL;
6265
6266         /*
6267          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6268          */
6269         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6270                 if (rt_policy(policy)) {
6271                         unsigned long rlim_rtprio;
6272
6273                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6274                                 return -ESRCH;
6275                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6276                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6277
6278                         /* can't set/change the rt policy */
6279                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6280                                 return -EPERM;
6281
6282                         /* can't increase priority */
6283                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6284                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6285                                 return -EPERM;
6286                 }
6287                 /*
6288                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6289                  * move out of SCHED_IDLE either:
6290                  */
6291                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6292                         return -EPERM;
6293
6294                 /* can't change other user's priorities */
6295                 if (!check_same_owner(p))
6296                         return -EPERM;
6297
6298                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6299                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6300                         return -EPERM;
6301         }
6302
6303         if (user) {
6304 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6305                 /*
6306                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6307                  * assigned.
6308                  */
6309                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6310                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6311                         return -EPERM;
6312 #endif
6313
6314                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6315                 if (retval)
6316                         return retval;
6317         }
6318
6319         /*
6320          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6321          * changing the priority of the task:
6322          */
6323         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6324         /*
6325          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6326          * runqueue lock must be held.
6327          */
6328         rq = __task_rq_lock(p);
6329         /* recheck policy now with rq lock held */
6330         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6331                 policy = oldpolicy = -1;
6332                 __task_rq_unlock(rq);
6333                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6334                 goto recheck;
6335         }
6336         update_rq_clock(rq);
6337         on_rq = p->se.on_rq;
6338         running = task_current(rq, p);
6339         if (on_rq)
6340                 deactivate_task(rq, p, 0);
6341         if (running)
6342                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6343
6344         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6345
6346         oldprio = p->prio;
6347         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6348
6349         if (running)
6350                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6351         if (on_rq) {
6352                 activate_task(rq, p, 0);
6353
6354                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6355         }
6356         __task_rq_unlock(rq);
6357         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6358
6359         rt_mutex_adjust_pi(p);
6360
6361         return 0;
6362 }
6363
6364 /**
6365  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6366  * @p: the task in question.
6367  * @policy: new policy.
6368  * @param: structure containing the new RT priority.
6369  *
6370  * NOTE that the task may be already dead.
6371  */
6372 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6373                        struct sched_param *param)
6374 {
6375         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6376 }
6377 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6378
6379 /**
6380  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6381  * @p: the task in question.
6382  * @policy: new policy.
6383  * @param: structure containing the new RT priority.
6384  *
6385  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6386  * current context has permission.  For example, this is needed in
6387  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6388  * but our caller might not have that capability.
6389  */
6390 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6391                                struct sched_param *param)
6392 {
6393         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6394 }
6395
6396 static int
6397 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6398 {
6399         struct sched_param lparam;
6400         struct task_struct *p;
6401         int retval;
6402
6403         if (!param || pid < 0)
6404                 return -EINVAL;
6405         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6406                 return -EFAULT;
6407
6408         rcu_read_lock();
6409         retval = -ESRCH;
6410         p = find_process_by_pid(pid);
6411         if (p != NULL)
6412                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6413         rcu_read_unlock();
6414
6415         return retval;
6416 }
6417
6418 /**
6419  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6420  * @pid: the pid in question.
6421  * @policy: new policy.
6422  * @param: structure containing the new RT priority.
6423  */
6424 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6425                 struct sched_param __user *, param)
6426 {
6427         /* negative values for policy are not valid */
6428         if (policy < 0)
6429                 return -EINVAL;
6430
6431         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6432 }
6433
6434 /**
6435  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6436  * @pid: the pid in question.
6437  * @param: structure containing the new RT priority.
6438  */
6439 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6440 {
6441         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6442 }
6443
6444 /**
6445  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6446  * @pid: the pid in question.
6447  */
6448 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6449 {
6450         struct task_struct *p;
6451         int retval;
6452
6453         if (pid < 0)
6454                 return -EINVAL;
6455
6456         retval = -ESRCH;
6457         read_lock(&tasklist_lock);
6458         p = find_process_by_pid(pid);
6459         if (p) {
6460                 retval = security_task_getscheduler(p);
6461                 if (!retval)
6462                         retval = p->policy
6463                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6464         }
6465         read_unlock(&tasklist_lock);
6466         return retval;
6467 }
6468
6469 /**
6470  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6471  * @pid: the pid in question.
6472  * @param: structure containing the RT priority.
6473  */
6474 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6475 {
6476         struct sched_param lp;
6477         struct task_struct *p;
6478         int retval;
6479
6480         if (!param || pid < 0)
6481                 return -EINVAL;
6482
6483         read_lock(&tasklist_lock);
6484         p = find_process_by_pid(pid);
6485         retval = -ESRCH;
6486         if (!p)
6487                 goto out_unlock;
6488
6489         retval = security_task_getscheduler(p);
6490         if (retval)
6491                 goto out_unlock;
6492
6493         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6494         read_unlock(&tasklist_lock);
6495
6496         /*
6497          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6498          */
6499         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6500
6501         return retval;
6502
6503 out_unlock:
6504         read_unlock(&tasklist_lock);
6505         return retval;
6506 }
6507
6508 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6509 {
6510         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6511         struct task_struct *p;
6512         int retval;
6513
6514         get_online_cpus();
6515         read_lock(&tasklist_lock);
6516
6517         p = find_process_by_pid(pid);
6518         if (!p) {
6519                 read_unlock(&tasklist_lock);
6520                 put_online_cpus();
6521                 return -ESRCH;
6522         }
6523
6524         /*
6525          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6526          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6527          * usage count and then drop tasklist_lock.
6528          */
6529         get_task_struct(p);
6530         read_unlock(&tasklist_lock);
6531
6532         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6533                 retval = -ENOMEM;
6534                 goto out_put_task;
6535         }
6536         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6537                 retval = -ENOMEM;
6538                 goto out_free_cpus_allowed;
6539         }
6540         retval = -EPERM;
6541         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6542                 goto out_unlock;
6543
6544         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6545         if (retval)
6546                 goto out_unlock;
6547
6548         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6549         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6550  again:
6551         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6552
6553         if (!retval) {
6554                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6555                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6556                         /*
6557                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6558                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6559                          * cpuset's cpus_allowed
6560                          */
6561                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6562                         goto again;
6563                 }
6564         }
6565 out_unlock:
6566         free_cpumask_var(new_mask);
6567 out_free_cpus_allowed:
6568         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6569 out_put_task:
6570         put_task_struct(p);
6571         put_online_cpus();
6572         return retval;
6573 }
6574
6575 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6576                              struct cpumask *new_mask)
6577 {
6578         if (len < cpumask_size())
6579                 cpumask_clear(new_mask);
6580         else if (len > cpumask_size())
6581                 len = cpumask_size();
6582
6583         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6584 }
6585
6586 /**
6587  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6588  * @pid: pid of the process
6589  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6590  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6591  */
6592 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6593                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6594 {
6595         cpumask_var_t new_mask;
6596         int retval;
6597
6598         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6599                 return -ENOMEM;
6600
6601         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6602         if (retval == 0)
6603                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6604         free_cpumask_var(new_mask);
6605         return retval;
6606 }
6607
6608 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6609 {
6610         struct task_struct *p;
6611         unsigned long flags;
6612         struct rq *rq;
6613         int retval;
6614
6615         get_online_cpus();
6616         read_lock(&tasklist_lock);
6617
6618         retval = -ESRCH;
6619         p = find_process_by_pid(pid);
6620         if (!p)
6621                 goto out_unlock;
6622
6623         retval = security_task_getscheduler(p);
6624         if (retval)
6625                 goto out_unlock;
6626
6627         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6628         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6629         task_rq_unlock(rq, &flags);
6630
6631 out_unlock:
6632         read_unlock(&tasklist_lock);
6633         put_online_cpus();
6634
6635         return retval;
6636 }
6637
6638 /**
6639  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6640  * @pid: pid of the process
6641  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6642  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6643  */
6644 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6645                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6646 {
6647         int ret;
6648         cpumask_var_t mask;
6649
6650         if (len < cpumask_size())
6651                 return -EINVAL;
6652
6653         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6654                 return -ENOMEM;
6655
6656         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6657         if (ret == 0) {
6658                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6659                         ret = -EFAULT;
6660                 else
6661                         ret = cpumask_size();
6662         }
6663         free_cpumask_var(mask);
6664
6665         return ret;
6666 }
6667
6668 /**
6669  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6670  *
6671  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6672  * other threads running on this CPU then this function will return.
6673  */
6674 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6675 {
6676         struct rq *rq = this_rq_lock();
6677
6678         schedstat_inc(rq, yld_count);
6679         current->sched_class->yield_task(rq);
6680
6681         /*
6682          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6683          * no need to preempt or enable interrupts:
6684          */
6685         __release(rq->lock);
6686         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6687         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6688         preempt_enable_no_resched();
6689
6690         schedule();
6691
6692         return 0;
6693 }
6694
6695 static inline int should_resched(void)
6696 {
6697         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6698 }
6699
6700 static void __cond_resched(void)
6701 {
6702         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6703         schedule();
6704         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6705 }
6706
6707 int __sched _cond_resched(void)
6708 {
6709         if (should_resched()) {
6710                 __cond_resched();
6711                 return 1;
6712         }
6713         return 0;
6714 }
6715 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6716
6717 /*
6718  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6719  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6720  *
6721  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6722  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6723  * spin_unlock(), once by hand).
6724  */
6725 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6726 {
6727         int resched = should_resched();
6728         int ret = 0;
6729
6730         lockdep_assert_held(lock);
6731
6732         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6733                 spin_unlock(lock);
6734                 if (resched)
6735                         __cond_resched();
6736                 else
6737                         cpu_relax();
6738                 ret = 1;
6739                 spin_lock(lock);
6740         }
6741         return ret;
6742 }
6743 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6744
6745 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6746 {
6747         BUG_ON(!in_softirq());
6748
6749         if (should_resched()) {
6750                 local_bh_enable();
6751                 __cond_resched();
6752                 local_bh_disable();
6753                 return 1;
6754         }
6755         return 0;
6756 }
6757 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6758
6759 /**
6760  * yield - yield the current processor to other threads.
6761  *
6762  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6763  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6764  */
6765 void __sched yield(void)
6766 {
6767         set_current_state(TASK_RUNNING);
6768         sys_sched_yield();
6769 }
6770 EXPORT_SYMBOL(yield);
6771
6772 /*
6773  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6774  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6775  */
6776 void __sched io_schedule(void)
6777 {
6778         struct rq *rq = raw_rq();
6779
6780         delayacct_blkio_start();
6781         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6782         current->in_iowait = 1;
6783         schedule();
6784         current->in_iowait = 0;
6785         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6786         delayacct_blkio_end();
6787 }
6788 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6789
6790 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6791 {
6792         struct rq *rq = raw_rq();
6793         long ret;
6794
6795         delayacct_blkio_start();
6796         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6797         current->in_iowait = 1;
6798         ret = schedule_timeout(timeout);
6799         current->in_iowait = 0;
6800         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6801         delayacct_blkio_end();
6802         return ret;
6803 }
6804
6805 /**
6806  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6807  * @policy: scheduling class.
6808  *
6809  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6810  * by a given scheduling class.
6811  */
6812 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6813 {
6814         int ret = -EINVAL;
6815
6816         switch (policy) {
6817         case SCHED_FIFO:
6818         case SCHED_RR:
6819                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6820                 break;
6821         case SCHED_NORMAL:
6822         case SCHED_BATCH:
6823         case SCHED_IDLE:
6824                 ret = 0;
6825                 break;
6826         }
6827         return ret;
6828 }
6829
6830 /**
6831  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6832  * @policy: scheduling class.
6833  *
6834  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6835  * by a given scheduling class.
6836  */
6837 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6838 {
6839         int ret = -EINVAL;
6840
6841         switch (policy) {
6842         case SCHED_FIFO:
6843         case SCHED_RR:
6844                 ret = 1;
6845                 break;
6846         case SCHED_NORMAL:
6847         case SCHED_BATCH:
6848         case SCHED_IDLE:
6849                 ret = 0;
6850         }
6851         return ret;
6852 }
6853
6854 /**
6855  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6856  * @pid: pid of the process.
6857  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6858  *
6859  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6860  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6861  */
6862 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6863                 struct timespec __user *, interval)
6864 {
6865         struct task_struct *p;
6866         unsigned int time_slice;
6867         unsigned long flags;
6868         struct rq *rq;
6869         int retval;
6870         struct timespec t;
6871
6872         if (pid < 0)
6873                 return -EINVAL;
6874
6875         retval = -ESRCH;
6876         read_lock(&tasklist_lock);
6877         p = find_process_by_pid(pid);
6878         if (!p)
6879                 goto out_unlock;
6880
6881         retval = security_task_getscheduler(p);
6882         if (retval)
6883                 goto out_unlock;
6884
6885         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6886         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6887         task_rq_unlock(rq, &flags);
6888
6889         read_unlock(&tasklist_lock);
6890         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6891         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6892         return retval;
6893
6894 out_unlock:
6895         read_unlock(&tasklist_lock);
6896         return retval;
6897 }
6898
6899 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6900
6901 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6902 {
6903         unsigned long free = 0;
6904         unsigned state;
6905
6906         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6907         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6908                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6909 #if BITS_PER_LONG == 32
6910         if (state == TASK_RUNNING)
6911                 printk(KERN_CONT " running  ");
6912         else
6913                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6914 #else
6915         if (state == TASK_RUNNING)
6916                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6917         else
6918                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6919 #endif
6920 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6921         free = stack_not_used(p);
6922 #endif
6923         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6924                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6925                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6926