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