sched: Use TASK_WAKING for fork wakups
[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 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
30
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #include <linux/nmi.h>
34 #include <linux/init.h>
35 #include <linux/uaccess.h>
36 #include <linux/highmem.h>
37 #include <linux/smp_lock.h>
38 #include <asm/mmu_context.h>
39 #include <linux/interrupt.h>
40 #include <linux/capability.h>
41 #include <linux/completion.h>
42 #include <linux/kernel_stat.h>
43 #include <linux/debug_locks.h>
44 #include <linux/perf_event.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/notifier.h>
47 #include <linux/profile.h>
48 #include <linux/freezer.h>
49 #include <linux/vmalloc.h>
50 #include <linux/blkdev.h>
51 #include <linux/delay.h>
52 #include <linux/pid_namespace.h>
53 #include <linux/smp.h>
54 #include <linux/threads.h>
55 #include <linux/timer.h>
56 #include <linux/rcupdate.h>
57 #include <linux/cpu.h>
58 #include <linux/cpuset.h>
59 #include <linux/percpu.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/proc_fs.h>
62 #include <linux/seq_file.h>
63 #include <linux/sysctl.h>
64 #include <linux/syscalls.h>
65 #include <linux/times.h>
66 #include <linux/tsacct_kern.h>
67 #include <linux/kprobes.h>
68 #include <linux/delayacct.h>
69 #include <linux/unistd.h>
70 #include <linux/pagemap.h>
71 #include <linux/hrtimer.h>
72 #include <linux/tick.h>
73 #include <linux/debugfs.h>
74 #include <linux/ctype.h>
75 #include <linux/ftrace.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/sched.h>
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
249         struct cgroup_subsys_state css;
250 #endif
251
252 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
253         uid_t uid;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
282 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
283 {
284         user->tg->uid = user->uid;
285 }
286
287 /*
288  * Root task group.
289  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
290  *      be a child to this group.
291  */
292 struct task_group root_task_group;
293
294 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
295 /* Default task group's sched entity on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
297 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
299 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
300
301 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
302 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
303 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
304 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
305 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
306 #define root_task_group init_task_group
307 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
308
309 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
310  * a task group's cpu shares.
311  */
312 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315
316 #ifdef CONFIG_SMP
317 static int root_task_group_empty(void)
318 {
319         return list_empty(&root_task_group.children);
320 }
321 #endif
322
323 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /*
330  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
331  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
332  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
333  * too large, so as the shares value of a task group.
334  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
335  *  limitation from this.)
336  */
337 #define MIN_SHARES      2
338 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
339
340 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
341 #endif
342
343 /* Default task group.
344  *      Every task in system belong to this group at bootup.
345  */
346 struct task_group init_task_group;
347
348 /* return group to which a task belongs */
349 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
350 {
351         struct task_group *tg;
352
353 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
354         rcu_read_lock();
355         tg = __task_cred(p)->user->tg;
356         rcu_read_unlock();
357 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
358         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
359                                 struct task_group, css);
360 #else
361         tg = &init_task_group;
362 #endif
363         return tg;
364 }
365
366 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
367 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
368 {
369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
370         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
371         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
372 #endif
373
374 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
375         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
376         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
377 #endif
378 }
379
380 #else
381
382 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
383 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
384 {
385         return NULL;
386 }
387
388 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
389
390 /* CFS-related fields in a runqueue */
391 struct cfs_rq {
392         struct load_weight load;
393         unsigned long nr_running;
394
395         u64 exec_clock;
396         u64 min_vruntime;
397
398         struct rb_root tasks_timeline;
399         struct rb_node *rb_leftmost;
400
401         struct list_head tasks;
402         struct list_head *balance_iterator;
403
404         /*
405          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
406          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
407          */
408         struct sched_entity *curr, *next, *last;
409
410         unsigned int nr_spread_over;
411
412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
413         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
414
415         /*
416          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
417          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
418          * (like users, containers etc.)
419          *
420          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
421          * list is used during load balance.
422          */
423         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
424         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
425
426 #ifdef CONFIG_SMP
427         /*
428          * the part of load.weight contributed by tasks
429          */
430         unsigned long task_weight;
431
432         /*
433          *   h_load = weight * f(tg)
434          *
435          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
436          * this group.
437          */
438         unsigned long h_load;
439
440         /*
441          * this cpu's part of tg->shares
442          */
443         unsigned long shares;
444
445         /*
446          * load.weight at the time we set shares
447          */
448         unsigned long rq_weight;
449 #endif
450 #endif
451 };
452
453 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
454 struct rt_rq {
455         struct rt_prio_array active;
456         unsigned long rt_nr_running;
457 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
458         struct {
459                 int curr; /* highest queued rt task prio */
460 #ifdef CONFIG_SMP
461                 int next; /* next highest */
462 #endif
463         } highest_prio;
464 #endif
465 #ifdef CONFIG_SMP
466         unsigned long rt_nr_migratory;
467         unsigned long rt_nr_total;
468         int overloaded;
469         struct plist_head pushable_tasks;
470 #endif
471         int rt_throttled;
472         u64 rt_time;
473         u64 rt_runtime;
474         /* Nests inside the rq lock: */
475         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
476
477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
478         unsigned long rt_nr_boosted;
479
480         struct rq *rq;
481         struct list_head leaf_rt_rq_list;
482         struct task_group *tg;
483         struct sched_rt_entity *rt_se;
484 #endif
485 };
486
487 #ifdef CONFIG_SMP
488
489 /*
490  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
491  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
492  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
493  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
494  * object.
495  *
496  */
497 struct root_domain {
498         atomic_t refcount;
499         cpumask_var_t span;
500         cpumask_var_t online;
501
502         /*
503          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
504          * one runnable RT task.
505          */
506         cpumask_var_t rto_mask;
507         atomic_t rto_count;
508 #ifdef CONFIG_SMP
509         struct cpupri cpupri;
510 #endif
511 };
512
513 /*
514  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
515  * members (mimicking the global state we have today).
516  */
517 static struct root_domain def_root_domain;
518
519 #endif
520
521 /*
522  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
523  *
524  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
525  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
526  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
527  */
528 struct rq {
529         /* runqueue lock: */
530         raw_spinlock_t lock;
531
532         /*
533          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
534          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
535          */
536         unsigned long nr_running;
537         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
538         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
539 #ifdef CONFIG_NO_HZ
540         unsigned char in_nohz_recently;
541 #endif
542         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
543         struct load_weight load;
544         unsigned long nr_load_updates;
545         u64 nr_switches;
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         u64 idle_stamp;
595         u64 avg_idle;
596 #endif
597
598         /* calc_load related fields */
599         unsigned long calc_load_update;
600         long calc_load_active;
601
602 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
603 #ifdef CONFIG_SMP
604         int hrtick_csd_pending;
605         struct call_single_data hrtick_csd;
606 #endif
607         struct hrtimer hrtick_timer;
608 #endif
609
610 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
611         /* latency stats */
612         struct sched_info rq_sched_info;
613         unsigned long long rq_cpu_time;
614         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
615
616         /* sys_sched_yield() stats */
617         unsigned int yld_count;
618
619         /* schedule() stats */
620         unsigned int sched_switch;
621         unsigned int sched_count;
622         unsigned int sched_goidle;
623
624         /* try_to_wake_up() stats */
625         unsigned int ttwu_count;
626         unsigned int ttwu_local;
627
628         /* BKL stats */
629         unsigned int bkl_count;
630 #endif
631 };
632
633 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
634
635 static inline
636 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
637 {
638         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
639 }
640
641 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
642 {
643 #ifdef CONFIG_SMP
644         return rq->cpu;
645 #else
646         return 0;
647 #endif
648 }
649
650 /*
651  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
652  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
653  *
654  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
655  * preempt-disabled sections.
656  */
657 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
658         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
659
660 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
661 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
662 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
663 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
664 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
665
666 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
667 {
668         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
669 }
670
671 /*
672  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
673  */
674 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
675 # define const_debug __read_mostly
676 #else
677 # define const_debug static const
678 #endif
679
680 /**
681  * runqueue_is_locked
682  * @cpu: the processor in question.
683  *
684  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
685  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
686  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
687  */
688 int runqueue_is_locked(int cpu)
689 {
690         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
691 }
692
693 /*
694  * Debugging: various feature bits
695  */
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         __SCHED_FEAT_##name ,
699
700 enum {
701 #include "sched_features.h"
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
707         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
708
709 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
710 #include "sched_features.h"
711         0;
712
713 #undef SCHED_FEAT
714
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         #name ,
718
719 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
720 #include "sched_features.h"
721         NULL
722 };
723
724 #undef SCHED_FEAT
725
726 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
727 {
728         int i;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
732                         seq_puts(m, "NO_");
733                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
734         }
735         seq_puts(m, "\n");
736
737         return 0;
738 }
739
740 static ssize_t
741 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
742                 size_t cnt, loff_t *ppos)
743 {
744         char buf[64];
745         char *cmp = buf;
746         int neg = 0;
747         int i;
748
749         if (cnt > 63)
750                 cnt = 63;
751
752         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
753                 return -EFAULT;
754
755         buf[cnt] = 0;
756
757         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
758                 neg = 1;
759                 cmp += 3;
760         }
761
762         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
763                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
764
765                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
766                         if (neg)
767                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
768                         else
769                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
770                         break;
771                 }
772         }
773
774         if (!sched_feat_names[i])
775                 return -EINVAL;
776
777         *ppos += cnt;
778
779         return cnt;
780 }
781
782 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
783 {
784         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
785 }
786
787 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
788         .open           = sched_feat_open,
789         .write          = sched_feat_write,
790         .read           = seq_read,
791         .llseek         = seq_lseek,
792         .release        = single_release,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
820
821 /*
822  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
823  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
824  * default: 4
825  */
826 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
827
828 /*
829  * period over which we average the RT time consumption, measured
830  * in ms.
831  *
832  * default: 1s
833  */
834 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
835
836 /*
837  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
838  * default: 1s
839  */
840 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
841
842 static __read_mostly int scheduler_running;
843
844 /*
845  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
846  * default: 0.95s
847  */
848 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
849
850 static inline u64 global_rt_period(void)
851 {
852         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
853 }
854
855 static inline u64 global_rt_runtime(void)
856 {
857         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
858                 return RUNTIME_INF;
859
860         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
861 }
862
863 #ifndef prepare_arch_switch
864 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
865 #endif
866 #ifndef finish_arch_switch
867 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
868 #endif
869
870 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
871 {
872         return rq->curr == p;
873 }
874
875 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
876 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
877 {
878         return task_current(rq, p);
879 }
880
881 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
882 {
883 }
884
885 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
886 {
887 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
888         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
889         rq->lock.owner = current;
890 #endif
891         /*
892          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
893          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
894          * prev into current:
895          */
896         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
897
898         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
899 }
900
901 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
902 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         return p->oncpu;
906 #else
907         return task_current(rq, p);
908 #endif
909 }
910
911 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
912 {
913 #ifdef CONFIG_SMP
914         /*
915          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
916          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
917          * here.
918          */
919         next->oncpu = 1;
920 #endif
921 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
922         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
923 #else
924         raw_spin_unlock(&rq->lock);
925 #endif
926 }
927
928 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         /*
932          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
933          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
934          * finished.
935          */
936         smp_wmb();
937         prev->oncpu = 0;
938 #endif
939 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         local_irq_enable();
941 #endif
942 }
943 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
944
945 /*
946  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
947  * Must be called interrupts disabled.
948  */
949 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
950         __acquires(rq->lock)
951 {
952         for (;;) {
953                 struct rq *rq = task_rq(p);
954                 raw_spin_lock(&rq->lock);
955                 if (likely(rq == task_rq(p)))
956                         return rq;
957                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
958         }
959 }
960
961 /*
962  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
963  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
964  * explicitly disabling preemption.
965  */
966 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
967         __acquires(rq->lock)
968 {
969         struct rq *rq;
970
971         for (;;) {
972                 local_irq_save(*flags);
973                 rq = task_rq(p);
974                 raw_spin_lock(&rq->lock);
975                 if (likely(rq == task_rq(p)))
976                         return rq;
977                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
978         }
979 }
980
981 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
982 {
983         struct rq *rq = task_rq(p);
984
985         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
986         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
987 }
988
989 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
990         __releases(rq->lock)
991 {
992         raw_spin_unlock(&rq->lock);
993 }
994
995 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
996         __releases(rq->lock)
997 {
998         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
999 }
1000
1001 /*
1002  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1003  */
1004 static struct rq *this_rq_lock(void)
1005         __acquires(rq->lock)
1006 {
1007         struct rq *rq;
1008
1009         local_irq_disable();
1010         rq = this_rq();
1011         raw_spin_lock(&rq->lock);
1012
1013         return rq;
1014 }
1015
1016 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1017 /*
1018  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1019  *
1020  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1021  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1022  * reschedule event.
1023  *
1024  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1025  * rq->lock.
1026  */
1027
1028 /*
1029  * Use hrtick when:
1030  *  - enabled by features
1031  *  - hrtimer is actually high res
1032  */
1033 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (!sched_feat(HRTICK))
1036                 return 0;
1037         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1038                 return 0;
1039         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1040 }
1041
1042 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1043 {
1044         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1045                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * High-resolution timer tick.
1050  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1051  */
1052 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1053 {
1054         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1055
1056         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1057
1058         raw_spin_lock(&rq->lock);
1059         update_rq_clock(rq);
1060         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1061         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1062
1063         return HRTIMER_NORESTART;
1064 }
1065
1066 #ifdef CONFIG_SMP
1067 /*
1068  * called from hardirq (IPI) context
1069  */
1070 static void __hrtick_start(void *arg)
1071 {
1072         struct rq *rq = arg;
1073
1074         raw_spin_lock(&rq->lock);
1075         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1076         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Called to set the hrtick timer state.
1082  *
1083  * called with rq->lock held and irqs disabled
1084  */
1085 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1086 {
1087         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1088         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1089
1090         hrtimer_set_expires(timer, time);
1091
1092         if (rq == this_rq()) {
1093                 hrtimer_restart(timer);
1094         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1095                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1096                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1097         }
1098 }
1099
1100 static int
1101 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1102 {
1103         int cpu = (int)(long)hcpu;
1104
1105         switch (action) {
1106         case CPU_UP_CANCELED:
1107         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1108         case CPU_DOWN_PREPARE:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1110         case CPU_DEAD:
1111         case CPU_DEAD_FROZEN:
1112                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1113                 return NOTIFY_OK;
1114         }
1115
1116         return NOTIFY_DONE;
1117 }
1118
1119 static __init void init_hrtick(void)
1120 {
1121         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1122 }
1123 #else
1124 /*
1125  * Called to set the hrtick timer state.
1126  *
1127  * called with rq->lock held and irqs disabled
1128  */
1129 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1130 {
1131         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1132                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1133 }
1134
1135 static inline void init_hrtick(void)
1136 {
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_SMP */
1139
1140 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1144
1145         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1146         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1147         rq->hrtick_csd.info = rq;
1148 #endif
1149
1150         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1151         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1152 }
1153 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1154 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1159 {
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1166
1167 /*
1168  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1169  *
1170  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1171  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1172  * the target CPU.
1173  */
1174 #ifdef CONFIG_SMP
1175
1176 #ifndef tsk_is_polling
1177 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1178 #endif
1179
1180 static void resched_task(struct task_struct *p)
1181 {
1182         int cpu;
1183
1184         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1185
1186         if (test_tsk_need_resched(p))
1187                 return;
1188
1189         set_tsk_need_resched(p);
1190
1191         cpu = task_cpu(p);
1192         if (cpu == smp_processor_id())
1193                 return;
1194
1195         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1196         smp_mb();
1197         if (!tsk_is_polling(p))
1198                 smp_send_reschedule(cpu);
1199 }
1200
1201 static void resched_cpu(int cpu)
1202 {
1203         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1204         unsigned long flags;
1205
1206         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1207                 return;
1208         resched_task(cpu_curr(cpu));
1209         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1213 /*
1214  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1215  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1216  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1217  * idle system the next event might even be infinite time into the
1218  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1219  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1220  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1221  * wheel for the next timer event.
1222  */
1223 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226
1227         if (cpu == smp_processor_id())
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * This is safe, as this function is called with the timer
1232          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1233          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1234          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1235          * timer into account automatically.
1236          */
1237         if (rq->curr != rq->idle)
1238                 return;
1239
1240         /*
1241          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1242          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1243          * idle task through an additional NOOP schedule()
1244          */
1245         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1246
1247         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1248         smp_mb();
1249         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251 }
1252 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1253
1254 static u64 sched_avg_period(void)
1255 {
1256         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1257 }
1258
1259 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1260 {
1261         s64 period = sched_avg_period();
1262
1263         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1264                 rq->age_stamp += period;
1265                 rq->rt_avg /= 2;
1266         }
1267 }
1268
1269 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1270 {
1271         rq->rt_avg += rt_delta;
1272         sched_avg_update(rq);
1273 }
1274
1275 #else /* !CONFIG_SMP */
1276 static void resched_task(struct task_struct *p)
1277 {
1278         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1279         set_tsk_need_resched(p);
1280 }
1281
1282 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1283 {
1284 }
1285 #endif /* CONFIG_SMP */
1286
1287 #if BITS_PER_LONG == 32
1288 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1289 #else
1290 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1291 #endif
1292
1293 #define WMULT_SHIFT     32
1294
1295 /*
1296  * Shift right and round:
1297  */
1298 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1299
1300 /*
1301  * delta *= weight / lw
1302  */
1303 static unsigned long
1304 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1305                 struct load_weight *lw)
1306 {
1307         u64 tmp;
1308
1309         if (!lw->inv_weight) {
1310                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1311                         lw->inv_weight = 1;
1312                 else
1313                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1314                                 / (lw->weight+1);
1315         }
1316
1317         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1318         /*
1319          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1320          */
1321         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1322                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1323                         WMULT_SHIFT/2);
1324         else
1325                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1326
1327         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1328 }
1329
1330 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1331 {
1332         lw->weight += inc;
1333         lw->inv_weight = 0;
1334 }
1335
1336 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1337 {
1338         lw->weight -= dec;
1339         lw->inv_weight = 0;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1344  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1345  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1346  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1347  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1348  * slice expiry etc.
1349  */
1350
1351 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1352 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1353
1354 /*
1355  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1356  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1357  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1358  * that remained on nice 0.
1359  *
1360  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1361  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1362  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1363  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1364  * the relative distance between them is ~25%.)
1365  */
1366 static const int prio_to_weight[40] = {
1367  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1368  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1369  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1370  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1371  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1372  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1373  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1374  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1375 };
1376
1377 /*
1378  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1379  *
1380  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1381  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1382  * into multiplications:
1383  */
1384 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1385  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1386  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1387  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1388  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1389  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1390  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1391  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1392  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1393 };
1394
1395 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1396
1397 /*
1398  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1399  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1400  * structures to the load-balancing proper:
1401  */
1402 struct rq_iterator {
1403         void *arg;
1404         struct task_struct *(*start)(void *);
1405         struct task_struct *(*next)(void *);
1406 };
1407
1408 #ifdef CONFIG_SMP
1409 static unsigned long
1410 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1411               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1412               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1413               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1414
1415 static int
1416 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1417                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1418                    struct rq_iterator *iterator);
1419 #endif
1420
1421 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1422 enum cpuacct_stat_index {
1423         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1424         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1425
1426         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1427 };
1428
1429 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1430 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1431 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1432                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1433 #else
1434 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1435 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1437 #endif
1438
1439 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_add(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1445 {
1446         update_load_sub(&rq->load, load);
1447 }
1448
1449 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1450 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1451
1452 /*
1453  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1454  * leaving it for the final time.
1455  */
1456 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1457 {
1458         struct task_group *parent, *child;
1459         int ret;
1460
1461         rcu_read_lock();
1462         parent = &root_task_group;
1463 down:
1464         ret = (*down)(parent, data);
1465         if (ret)
1466                 goto out_unlock;
1467         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1468                 parent = child;
1469                 goto down;
1470
1471 up:
1472                 continue;
1473         }
1474         ret = (*up)(parent, data);
1475         if (ret)
1476                 goto out_unlock;
1477
1478         child = parent;
1479         parent = parent->parent;
1480         if (parent)
1481                 goto up;
1482 out_unlock:
1483         rcu_read_unlock();
1484
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1489 {
1490         return 0;
1491 }
1492 #endif
1493
1494 #ifdef CONFIG_SMP
1495 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1496 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1497 {
1498         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1503  * according to the scheduling class and "nice" value.
1504  *
1505  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1506  * balance conservatively.
1507  */
1508 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1509 {
1510         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1511         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1512
1513         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1514                 return total;
1515
1516         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1521  * according to the scheduling class and "nice" value.
1522  */
1523 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1524 {
1525         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1526         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1527
1528         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1529                 return total;
1530
1531         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1532 }
1533
1534 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1535 {
1536         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1537
1538         if (!sd)
1539                 return NULL;
1540
1541         return sd->groups;
1542 }
1543
1544 static unsigned long power_of(int cpu)
1545 {
1546         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1547
1548         if (!group)
1549                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1550
1551         return group->cpu_power;
1552 }
1553
1554 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1555
1556 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1557 {
1558         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1559         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1560
1561         if (nr_running)
1562                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1563         else
1564                 rq->avg_load_per_task = 0;
1565
1566         return rq->avg_load_per_task;
1567 }
1568
1569 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1570
1571 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1572
1573 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1574
1575 /*
1576  * Calculate and set the cpu's group shares.
1577  */
1578 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1579                                     unsigned long sd_shares,
1580                                     unsigned long sd_rq_weight,
1581                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1582 {
1583         unsigned long shares, rq_weight;
1584         int boost = 0;
1585
1586         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1587         if (!rq_weight) {
1588                 boost = 1;
1589                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1590         }
1591
1592         /*
1593          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1594          * shares_i =  -----------------------------
1595          *                  \Sum_j rq_weight_j
1596          */
1597         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1598         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1599
1600         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1601                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1602                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1603                 unsigned long flags;
1604
1605                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1606                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1607                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1608                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1609                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1610         }
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1615  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1616  * parent group depends on the shares of its child groups.
1617  */
1618 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1619 {
1620         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1621         unsigned long *usd_rq_weight;
1622         struct sched_domain *sd = data;
1623         unsigned long flags;
1624         int i;
1625
1626         if (!tg->se[0])
1627                 return 0;
1628
1629         local_irq_save(flags);
1630         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1631
1632         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1633                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1634                 usd_rq_weight[i] = weight;
1635
1636                 rq_weight += weight;
1637                 /*
1638                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1639                  * is one of average load so that when a new task gets to
1640                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1641                  */
1642                 if (!weight)
1643                         weight = NICE_0_LOAD;
1644
1645                 sum_weight += weight;
1646                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1647         }
1648
1649         if (!rq_weight)
1650                 rq_weight = sum_weight;
1651
1652         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1653                 shares = tg->shares;
1654
1655         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1656                 shares = tg->shares;
1657
1658         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1659                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1660
1661         local_irq_restore(flags);
1662
1663         return 0;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1668  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1669  * group is a fraction of its parents load.
1670  */
1671 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1672 {
1673         unsigned long load;
1674         long cpu = (long)data;
1675
1676         if (!tg->parent) {
1677                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1678         } else {
1679                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1680                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1681                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1682         }
1683
1684         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1685
1686         return 0;
1687 }
1688
1689 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1690 {
1691         s64 elapsed;
1692         u64 now;
1693
1694         if (root_task_group_empty())
1695                 return;
1696
1697         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1698         elapsed = now - sd->last_update;
1699
1700         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1701                 sd->last_update = now;
1702                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1703         }
1704 }
1705
1706 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1707 {
1708         if (root_task_group_empty())
1709                 return;
1710
1711         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1712         update_shares(sd);
1713         raw_spin_lock(&rq->lock);
1714 }
1715
1716 static void update_h_load(long cpu)
1717 {
1718         if (root_task_group_empty())
1719                 return;
1720
1721         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1722 }
1723
1724 #else
1725
1726 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1727 {
1728 }
1729
1730 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1731 {
1732 }
1733
1734 #endif
1735
1736 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1737
1738 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1739
1740 /*
1741  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1742  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1743  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1744  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1745  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1746  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1747  */
1748 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1749         __releases(this_rq->lock)
1750         __acquires(busiest->lock)
1751         __acquires(this_rq->lock)
1752 {
1753         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1754         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1755
1756         return 1;
1757 }
1758
1759 #else
1760 /*
1761  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1762  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1763  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1764  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1765  * regardless of entry order into the function.
1766  */
1767 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1768         __releases(this_rq->lock)
1769         __acquires(busiest->lock)
1770         __acquires(this_rq->lock)
1771 {
1772         int ret = 0;
1773
1774         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1775                 if (busiest < this_rq) {
1776                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1777                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1778                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1779                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1780                         ret = 1;
1781                 } else
1782                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1783                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1784         }
1785         return ret;
1786 }
1787
1788 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1789
1790 /*
1791  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1792  */
1793 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1794 {
1795         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1796                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1797                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1798                 BUG_ON(1);
1799         }
1800
1801         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1802 }
1803
1804 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1805         __releases(busiest->lock)
1806 {
1807         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1808         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1809 }
1810 #endif
1811
1812 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1813 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1814 {
1815 #ifdef CONFIG_SMP
1816         cfs_rq->shares = shares;
1817 #endif
1818 }
1819 #endif
1820
1821 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1822 static void update_sysctl(void);
1823 static int get_update_sysctl_factor(void);
1824
1825 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1826 {
1827         set_task_rq(p, cpu);
1828 #ifdef CONFIG_SMP
1829         /*
1830          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1831          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1832          * per-task data have been completed by this moment.
1833          */
1834         smp_wmb();
1835         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1836 #endif
1837 }
1838
1839 #include "sched_stats.h"
1840 #include "sched_idletask.c"
1841 #include "sched_fair.c"
1842 #include "sched_rt.c"
1843 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1844 # include "sched_debug.c"
1845 #endif
1846
1847 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1848 #define for_each_class(class) \
1849    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1850
1851 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1852 {
1853         rq->nr_running++;
1854 }
1855
1856 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1857 {
1858         rq->nr_running--;
1859 }
1860
1861 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1862 {
1863         if (task_has_rt_policy(p)) {
1864                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1865                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1866                 return;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1871          */
1872         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1873                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1874                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1875                 return;
1876         }
1877
1878         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1879         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1880 }
1881
1882 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1883 {
1884         s64 diff = sample - *avg;
1885         *avg += diff >> 3;
1886 }
1887
1888 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1889 {
1890         if (wakeup)
1891                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1892
1893         sched_info_queued(p);
1894         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1895         p->se.on_rq = 1;
1896 }
1897
1898 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1899 {
1900         if (sleep) {
1901                 if (p->se.last_wakeup) {
1902                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1903                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1904                         p->se.last_wakeup = 0;
1905                 } else {
1906                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1907                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1908                 }
1909         }
1910
1911         sched_info_dequeued(p);
1912         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1913         p->se.on_rq = 0;
1914 }
1915
1916 /*
1917  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1918  */
1919 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1920 {
1921         return p->static_prio;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1926  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1927  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1928  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1929  * estimator recalculates.
1930  */
1931 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1932 {
1933         int prio;
1934
1935         if (task_has_rt_policy(p))
1936                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1937         else
1938                 prio = __normal_prio(p);
1939         return prio;
1940 }
1941
1942 /*
1943  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1944  * taken into account by the scheduler. This value might
1945  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1946  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1947  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1948  */
1949 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1950 {
1951         p->normal_prio = normal_prio(p);
1952         /*
1953          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1954          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1955          * to the normal priority:
1956          */
1957         if (!rt_prio(p->prio))
1958                 return p->normal_prio;
1959         return p->prio;
1960 }
1961
1962 /*
1963  * activate_task - move a task to the runqueue.
1964  */
1965 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1966 {
1967         if (task_contributes_to_load(p))
1968                 rq->nr_uninterruptible--;
1969
1970         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1971         inc_nr_running(rq);
1972 }
1973
1974 /*
1975  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1976  */
1977 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1978 {
1979         if (task_contributes_to_load(p))
1980                 rq->nr_uninterruptible++;
1981
1982         dequeue_task(rq, p, sleep);
1983         dec_nr_running(rq);
1984 }
1985
1986 /**
1987  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1988  * @p: the task in question.
1989  */
1990 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1991 {
1992         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1993 }
1994
1995 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1996                                        const struct sched_class *prev_class,
1997                                        int oldprio, int running)
1998 {
1999         if (prev_class != p->sched_class) {
2000                 if (prev_class->switched_from)
2001                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2002                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2003         } else
2004                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2005 }
2006
2007 /**
2008  * kthread_bind - bind a just-created kthread to a cpu.
2009  * @p: thread created by kthread_create().
2010  * @cpu: cpu (might not be online, must be possible) for @k to run on.
2011  *
2012  * Description: This function is equivalent to set_cpus_allowed(),
2013  * except that @cpu doesn't need to be online, and the thread must be
2014  * stopped (i.e., just returned from kthread_create()).
2015  *
2016  * Function lives here instead of kthread.c because it messes with
2017  * scheduler internals which require locking.
2018  */
2019 void kthread_bind(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2020 {
2021         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2022         unsigned long flags;
2023
2024         /* Must have done schedule() in kthread() before we set_task_cpu */
2025         if (!wait_task_inactive(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE)) {
2026                 WARN_ON(1);
2027                 return;
2028         }
2029
2030         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2031         update_rq_clock(rq);
2032         set_task_cpu(p, cpu);
2033         p->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
2034         p->rt.nr_cpus_allowed = 1;
2035         p->flags |= PF_THREAD_BOUND;
2036         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2037 }
2038 EXPORT_SYMBOL(kthread_bind);
2039
2040 #ifdef CONFIG_SMP
2041 /*
2042  * Is this task likely cache-hot:
2043  */
2044 static int
2045 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2046 {
2047         s64 delta;
2048
2049         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2050                 return 0;
2051
2052         /*
2053          * Buddy candidates are cache hot:
2054          */
2055         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2056                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2057                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2058                 return 1;
2059
2060         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2061                 return 1;
2062         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2063                 return 0;
2064
2065         delta = now - p->se.exec_start;
2066
2067         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2068 }
2069
2070
2071 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2072 {
2073         int old_cpu = task_cpu(p);
2074         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2075                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2076
2077         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2078
2079         if (old_cpu != new_cpu) {
2080                 p->se.nr_migrations++;
2081                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2082                                      1, 1, NULL, 0);
2083         }
2084         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2085                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2086
2087         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2088 }
2089
2090 struct migration_req {
2091         struct list_head list;
2092
2093         struct task_struct *task;
2094         int dest_cpu;
2095
2096         struct completion done;
2097 };
2098
2099 /*
2100  * The task's runqueue lock must be held.
2101  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2102  */
2103 static int
2104 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2105 {
2106         struct rq *rq = task_rq(p);
2107
2108         /*
2109          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2110          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2111          */
2112         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2113                 update_rq_clock(rq);
2114                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2115                 return 0;
2116         }
2117
2118         init_completion(&req->done);
2119         req->task = p;
2120         req->dest_cpu = dest_cpu;
2121         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2122
2123         return 1;
2124 }
2125
2126 /*
2127  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2128  *                              context switch.
2129  *
2130  * @p must not be current.
2131  */
2132 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2133 {
2134         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2135         int running;
2136         struct rq *rq;
2137
2138         nvcsw   = p->nvcsw;
2139         nivcsw  = p->nivcsw;
2140         for (;;) {
2141                 /*
2142                  * The runqueue is assigned before the actual context
2143                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2144                  *
2145                  * We could check initially without the lock but it is
2146                  * very likely that we need to take the lock in every
2147                  * iteration.
2148                  */
2149                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2150                 running = task_running(rq, p);
2151                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2152
2153                 if (likely(!running))
2154                         break;
2155                 /*
2156                  * The switch count is incremented before the actual
2157                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2158                  * sure at least one completed.
2159                  */
2160                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2161                         break;
2162                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2163                         break;
2164
2165                 cpu_relax();
2166         }
2167 }
2168
2169 /*
2170  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2171  *
2172  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2173  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2174  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2175  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2176  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2177  * @p has remained unscheduled the whole time.
2178  *
2179  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2180  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2181  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2182  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2183  * waiting to become inactive.
2184  */
2185 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2186 {
2187         unsigned long flags;
2188         int running, on_rq;
2189         unsigned long ncsw;
2190         struct rq *rq;
2191
2192         for (;;) {
2193                 /*
2194                  * We do the initial early heuristics without holding
2195                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2196                  * the runqueue lock when things look like they will
2197                  * work out!
2198                  */
2199                 rq = task_rq(p);
2200
2201                 /*
2202                  * If the task is actively running on another CPU
2203                  * still, just relax and busy-wait without holding
2204                  * any locks.
2205                  *
2206                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2207                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2208                  * But we don't care, since "task_running()" will
2209                  * return false if the runqueue has changed and p
2210                  * is actually now running somewhere else!
2211                  */
2212                 while (task_running(rq, p)) {
2213                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2214                                 return 0;
2215                         cpu_relax();
2216                 }
2217
2218                 /*
2219                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2220                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2221                  * just go back and repeat.
2222                  */
2223                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2224                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2225                 running = task_running(rq, p);
2226                 on_rq = p->se.on_rq;
2227                 ncsw = 0;
2228                 if (!match_state || p->state == match_state)
2229                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2230                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2231
2232                 /*
2233                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2234                  */
2235                 if (unlikely(!ncsw))
2236                         break;
2237
2238                 /*
2239                  * Was it really running after all now that we
2240                  * checked with the proper locks actually held?
2241                  *
2242                  * Oops. Go back and try again..
2243                  */
2244                 if (unlikely(running)) {
2245                         cpu_relax();
2246                         continue;
2247                 }
2248
2249                 /*
2250                  * It's not enough that it's not actively running,
2251                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2252                  * preempted!
2253                  *
2254                  * So if it was still runnable (but just not actively
2255                  * running right now), it's preempted, and we should
2256                  * yield - it could be a while.
2257                  */
2258                 if (unlikely(on_rq)) {
2259                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2260                         continue;
2261                 }
2262
2263                 /*
2264                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2265                  * runnable, which means that it will never become
2266                  * running in the future either. We're all done!
2267                  */
2268                 break;
2269         }
2270
2271         return ncsw;
2272 }
2273
2274 /***
2275  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2276  * @p: the to-be-kicked thread
2277  *
2278  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2279  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2280  *
2281  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2282  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2283  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2284  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2285  * achieved as well.
2286  */
2287 void kick_process(struct task_struct *p)
2288 {
2289         int cpu;
2290
2291         preempt_disable();
2292         cpu = task_cpu(p);
2293         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2294                 smp_send_reschedule(cpu);
2295         preempt_enable();
2296 }
2297 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2298 #endif /* CONFIG_SMP */
2299
2300 /**
2301  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2302  * @p:          the task to evaluate
2303  * @func:       the function to be called
2304  * @info:       the function call argument
2305  *
2306  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2307  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2308  */
2309 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2310                               void (*func) (void *info), void *info)
2311 {
2312         int cpu;
2313
2314         preempt_disable();
2315         cpu = task_cpu(p);
2316         if (task_curr(p))
2317                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2318         preempt_enable();
2319 }
2320
2321 #ifdef CONFIG_SMP
2322 static inline
2323 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2324 {
2325         return p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2326 }
2327 #endif
2328
2329 /***
2330  * try_to_wake_up - wake up a thread
2331  * @p: the to-be-woken-up thread
2332  * @state: the mask of task states that can be woken
2333  * @sync: do a synchronous wakeup?
2334  *
2335  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2336  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2337  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2338  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2339  * runnable without the overhead of this.
2340  *
2341  * returns failure only if the task is already active.
2342  */
2343 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2344                           int wake_flags)
2345 {
2346         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2347         unsigned long flags;
2348         struct rq *rq, *orig_rq;
2349
2350         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2351                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2352
2353         this_cpu = get_cpu();
2354
2355         smp_wmb();
2356         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2357         update_rq_clock(rq);
2358         if (!(p->state & state))
2359                 goto out;
2360
2361         if (p->se.on_rq)
2362                 goto out_running;
2363
2364         cpu = task_cpu(p);
2365         orig_cpu = cpu;
2366
2367 #ifdef CONFIG_SMP
2368         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2369                 goto out_activate;
2370
2371         /*
2372          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2373          * we put the task in TASK_WAKING state.
2374          *
2375          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2376          */
2377         if (task_contributes_to_load(p))
2378                 rq->nr_uninterruptible--;
2379         p->state = TASK_WAKING;
2380         __task_rq_unlock(rq);
2381
2382         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2383         if (cpu != orig_cpu)
2384                 set_task_cpu(p, cpu);
2385
2386         rq = __task_rq_lock(p);
2387         update_rq_clock(rq);
2388
2389         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2390         cpu = task_cpu(p);
2391
2392 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2393         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2394         if (cpu == this_cpu)
2395                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2396         else {
2397                 struct sched_domain *sd;
2398                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2399                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2400                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2401                                 break;
2402                         }
2403                 }
2404         }
2405 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2406
2407 out_activate:
2408 #endif /* CONFIG_SMP */
2409         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2410         if (wake_flags & WF_SYNC)
2411                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2412         if (orig_cpu != cpu)
2413                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2414         if (cpu == this_cpu)
2415                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2416         else
2417                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2418         activate_task(rq, p, 1);
2419         success = 1;
2420
2421         /*
2422          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2423          */
2424         if (!in_interrupt()) {
2425                 struct sched_entity *se = &current->se;
2426                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2427
2428                 if (se->last_wakeup)
2429                         sample -= se->last_wakeup;
2430                 else
2431                         sample -= se->start_runtime;
2432                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2433
2434                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2435         }
2436
2437 out_running:
2438         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2439         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2440
2441         p->state = TASK_RUNNING;
2442 #ifdef CONFIG_SMP
2443         if (p->sched_class->task_wake_up)
2444                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2445
2446         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2447                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2448                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2449
2450                 if (delta > max)
2451                         rq->avg_idle = max;
2452                 else
2453                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2454                 rq->idle_stamp = 0;
2455         }
2456 #endif
2457 out:
2458         task_rq_unlock(rq, &flags);
2459         put_cpu();
2460
2461         return success;
2462 }
2463
2464 /**
2465  * wake_up_process - Wake up a specific process
2466  * @p: The process to be woken up.
2467  *
2468  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2469  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2470  * running.
2471  *
2472  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2473  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2474  */
2475 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2476 {
2477         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2478 }
2479 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2480
2481 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2482 {
2483         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2484 }
2485
2486 /*
2487  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2488  * p is forked by current.
2489  *
2490  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2491  */
2492 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2493 {
2494         p->se.exec_start                = 0;
2495         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2496         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2497         p->se.nr_migrations             = 0;
2498         p->se.last_wakeup               = 0;
2499         p->se.avg_overlap               = 0;
2500         p->se.start_runtime             = 0;
2501         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2502
2503 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2504         p->se.wait_start                        = 0;
2505         p->se.wait_max                          = 0;
2506         p->se.wait_count                        = 0;
2507         p->se.wait_sum                          = 0;
2508
2509         p->se.sleep_start                       = 0;
2510         p->se.sleep_max                         = 0;
2511         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2512
2513         p->se.block_start                       = 0;
2514         p->se.block_max                         = 0;
2515         p->se.exec_max                          = 0;
2516         p->se.slice_max                         = 0;
2517
2518         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2519         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2520         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2521         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2522         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2523
2524         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2525         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2526         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2527         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2528         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2529         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2530         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2531         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2532         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2533
2534 #endif
2535
2536         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2537         p->se.on_rq = 0;
2538         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2539
2540 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2541         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2542 #endif
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
2552         __sched_fork(p);
2553         /*
2554          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2555          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2556          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2557          */
2558         p->state = TASK_WAKING;
2559
2560         /*
2561          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2562          */
2563         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2564                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2565                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2566                         p->normal_prio = p->static_prio;
2567                 }
2568
2569                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2570                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2571                         p->normal_prio = p->static_prio;
2572                         set_load_weight(p);
2573                 }
2574
2575                 /*
2576                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2577                  * fulfilled its duty:
2578                  */
2579                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2580         }
2581
2582         /*
2583          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2584          */
2585         p->prio = current->normal_prio;
2586
2587         if (!rt_prio(p->prio))
2588                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2589
2590         if (p->sched_class->task_fork)
2591                 p->sched_class->task_fork(p);
2592
2593 #ifdef CONFIG_SMP
2594         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2595 #endif
2596         set_task_cpu(p, cpu);
2597
2598 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2599         if (likely(sched_info_on()))
2600                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2601 #endif
2602 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2603         p->oncpu = 0;
2604 #endif
2605 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2606         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2607         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2608 #endif
2609         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2610
2611         put_cpu();
2612 }
2613
2614 /*
2615  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2616  *
2617  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2618  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2619  * on the runqueue and wakes it.
2620  */
2621 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2622 {
2623         unsigned long flags;
2624         struct rq *rq;
2625
2626         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2627         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2628         p->state = TASK_RUNNING;
2629         update_rq_clock(rq);
2630         activate_task(rq, p, 0);
2631         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2632         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2633 #ifdef CONFIG_SMP
2634         if (p->sched_class->task_wake_up)
2635                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2636 #endif
2637         task_rq_unlock(rq, &flags);
2638 }
2639
2640 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2641
2642 /**
2643  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2644  * @notifier: notifier struct to register
2645  */
2646 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2647 {
2648         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2649 }
2650 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2651
2652 /**
2653  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2654  * @notifier: notifier struct to unregister
2655  *
2656  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2657  */
2658 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2659 {
2660         hlist_del(&notifier->link);
2661 }
2662 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2663
2664 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2665 {
2666         struct preempt_notifier *notifier;
2667         struct hlist_node *node;
2668
2669         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2670                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2671 }
2672
2673 static void
2674 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2675                                  struct task_struct *next)
2676 {
2677         struct preempt_notifier *notifier;
2678         struct hlist_node *node;
2679
2680         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2681                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2682 }
2683
2684 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2685
2686 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2687 {
2688 }
2689
2690 static void
2691 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2692                                  struct task_struct *next)
2693 {
2694 }
2695
2696 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2697
2698 /**
2699  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2700  * @rq: the runqueue preparing to switch
2701  * @prev: the current task that is being switched out
2702  * @next: the task we are going to switch to.
2703  *
2704  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2705  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2706  * switch.
2707  *
2708  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2709  * hooks.
2710  */
2711 static inline void
2712 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2713                     struct task_struct *next)
2714 {
2715         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2716         prepare_lock_switch(rq, next);
2717         prepare_arch_switch(next);
2718 }
2719
2720 /**
2721  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2722  * @rq: runqueue associated with task-switch
2723  * @prev: the thread we just switched away from.
2724  *
2725  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2726  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2727  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2728  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2729  *
2730  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2731  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2732  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2733  * details.)
2734  */
2735 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2736         __releases(rq->lock)
2737 {
2738         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2739         long prev_state;
2740
2741         rq->prev_mm = NULL;
2742
2743         /*
2744          * A task struct has one reference for the use as "current".
2745          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2746          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2747          * the scheduled task must drop that reference.
2748          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2749          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2750          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2751          * be dropped twice.
2752          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2753          */
2754         prev_state = prev->state;
2755         finish_arch_switch(prev);
2756         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2757         finish_lock_switch(rq, prev);
2758
2759         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2760         if (mm)
2761                 mmdrop(mm);
2762         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2763                 /*
2764                  * Remove function-return probe instances associated with this
2765                  * task and put them back on the free list.
2766                  */
2767                 kprobe_flush_task(prev);
2768                 put_task_struct(prev);
2769         }
2770 }
2771
2772 #ifdef CONFIG_SMP
2773
2774 /* assumes rq->lock is held */
2775 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2776 {
2777         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2778                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2779 }
2780
2781 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2782 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2783 {
2784         if (rq->post_schedule) {
2785                 unsigned long flags;
2786
2787                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2788                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2789                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2790                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2791
2792                 rq->post_schedule = 0;
2793         }
2794 }
2795
2796 #else
2797
2798 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2799 {
2800 }
2801
2802 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2803 {
2804 }
2805
2806 #endif
2807
2808 /**
2809  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2810  * @prev: the thread we just switched away from.
2811  */
2812 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2813         __releases(rq->lock)
2814 {
2815         struct rq *rq = this_rq();
2816
2817         finish_task_switch(rq, prev);
2818
2819         /*
2820          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2821          * task_switch?
2822          */
2823         post_schedule(rq);
2824
2825 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2826         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2827         preempt_enable();
2828 #endif
2829         if (current->set_child_tid)
2830                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2831 }
2832
2833 /*
2834  * context_switch - switch to the new MM and the new
2835  * thread's register state.
2836  */
2837 static inline void
2838 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2839                struct task_struct *next)
2840 {
2841         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2842
2843         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2844         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2845         mm = next->mm;
2846         oldmm = prev->active_mm;
2847         /*
2848          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2849          * combine the page table reload and the switch backend into
2850          * one hypercall.
2851          */
2852         arch_start_context_switch(prev);
2853
2854         if (likely(!mm)) {
2855                 next->active_mm = oldmm;
2856                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2857                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2858         } else
2859                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2860
2861         if (likely(!prev->mm)) {
2862                 prev->active_mm = NULL;
2863                 rq->prev_mm = oldmm;
2864         }
2865         /*
2866          * Since the runqueue lock will be released by the next
2867          * task (which is an invalid locking op but in the case
2868          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2869          * do an early lockdep release here:
2870          */
2871 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2872         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2873 #endif
2874
2875         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2876         switch_to(prev, next, prev);
2877
2878         barrier();
2879         /*
2880          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2881          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2882          * frame will be invalid.
2883          */
2884         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2885 }
2886
2887 /*
2888  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2889  *
2890  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2891  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2892  * number of context switches performed since bootup.
2893  */
2894 unsigned long nr_running(void)
2895 {
2896         unsigned long i, sum = 0;
2897
2898         for_each_online_cpu(i)
2899                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2900
2901         return sum;
2902 }
2903
2904 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2905 {
2906         unsigned long i, sum = 0;
2907
2908         for_each_possible_cpu(i)
2909                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2910
2911         /*
2912          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2913          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2914          */
2915         if (unlikely((long)sum < 0))
2916                 sum = 0;
2917
2918         return sum;
2919 }
2920
2921 unsigned long long nr_context_switches(void)
2922 {
2923         int i;
2924         unsigned long long sum = 0;
2925
2926         for_each_possible_cpu(i)
2927                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2928
2929         return sum;
2930 }
2931
2932 unsigned long nr_iowait(void)
2933 {
2934         unsigned long i, sum = 0;
2935
2936         for_each_possible_cpu(i)
2937                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2938
2939         return sum;
2940 }
2941
2942 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2943 {
2944         struct rq *this = this_rq();
2945         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2946 }
2947
2948 unsigned long this_cpu_load(void)
2949 {
2950         struct rq *this = this_rq();
2951         return this->cpu_load[0];
2952 }
2953
2954
2955 /* Variables and functions for calc_load */
2956 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2957 static unsigned long calc_load_update;
2958 unsigned long avenrun[3];
2959 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2960
2961 /**
2962  * get_avenrun - get the load average array
2963  * @loads:      pointer to dest load array
2964  * @offset:     offset to add
2965  * @shift:      shift count to shift the result left
2966  *
2967  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2968  */
2969 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2970 {
2971         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2972         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2973         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2974 }
2975
2976 static unsigned long
2977 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2978 {
2979         load *= exp;
2980         load += active * (FIXED_1 - exp);
2981         return load >> FSHIFT;
2982 }
2983
2984 /*
2985  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2986  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2987  */
2988 void calc_global_load(void)
2989 {
2990         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2991         long active;
2992
2993         if (time_before(jiffies, upd))
2994                 return;
2995
2996         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2997         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2998
2999         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3000         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3001         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3002
3003         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3004 }
3005
3006 /*
3007  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3008  */
3009 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3010 {
3011         long nr_active, delta;
3012
3013         nr_active = this_rq->nr_running;
3014         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3015
3016         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3017                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3018                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3019                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3020         }
3021 }
3022
3023 /*
3024  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3025  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3026  */
3027 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3028 {
3029         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3030         int i, scale;
3031
3032         this_rq->nr_load_updates++;
3033
3034         /* Update our load: */
3035         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3036                 unsigned long old_load, new_load;
3037
3038                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3039
3040                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3041                 new_load = this_load;
3042                 /*
3043                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3044                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3045                  * example.
3046                  */
3047                 if (new_load > old_load)
3048                         new_load += scale-1;
3049                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3050         }
3051
3052         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3053                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3054                 calc_load_account_active(this_rq);
3055         }
3056 }
3057
3058 #ifdef CONFIG_SMP
3059
3060 /*
3061  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3062  *
3063  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3064  * you need to do so manually before calling.
3065  */
3066 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3067         __acquires(rq1->lock)
3068         __acquires(rq2->lock)
3069 {
3070         BUG_ON(!irqs_disabled());
3071         if (rq1 == rq2) {
3072                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3073                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3074         } else {
3075                 if (rq1 < rq2) {
3076                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3077                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3078                 } else {
3079                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3080                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3081                 }
3082         }
3083         update_rq_clock(rq1);
3084         update_rq_clock(rq2);
3085 }
3086
3087 /*
3088  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3089  *
3090  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3091  * you need to do so manually after calling.
3092  */
3093 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3094         __releases(rq1->lock)
3095         __releases(rq2->lock)
3096 {
3097         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3098         if (rq1 != rq2)
3099                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3100         else
3101                 __release(rq2->lock);
3102 }
3103
3104 /*
3105  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3106  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3107  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3108  * the cpu_allowed mask is restored.
3109  */
3110 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3111 {
3112         struct migration_req req;
3113         unsigned long flags;
3114         struct rq *rq;
3115
3116         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3117         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3118             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3119                 goto out;
3120
3121         /* force the process onto the specified CPU */
3122         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3123                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3124                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3125
3126                 get_task_struct(mt);
3127                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3128                 wake_up_process(mt);
3129                 put_task_struct(mt);
3130                 wait_for_completion(&req.done);
3131
3132                 return;
3133         }
3134 out:
3135         task_rq_unlock(rq, &flags);
3136 }
3137
3138 /*
3139  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3140  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3141  */
3142 void sched_exec(void)
3143 {
3144         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3145         new_cpu = select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3146         put_cpu();
3147         if (new_cpu != this_cpu)
3148                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3149 }
3150
3151 /*
3152  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3153  * Both runqueues must be locked.
3154  */
3155 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3156                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3157 {
3158         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3159         set_task_cpu(p, this_cpu);
3160         activate_task(this_rq, p, 0);
3161         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3162 }
3163
3164 /*
3165  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3166  */
3167 static
3168 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3169                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3170                      int *all_pinned)
3171 {
3172         int tsk_cache_hot = 0;
3173         /*
3174          * We do not migrate tasks that are:
3175          * 1) running (obviously), or
3176          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3177          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3178          */
3179         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3180                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3181                 return 0;
3182         }
3183         *all_pinned = 0;
3184
3185         if (task_running(rq, p)) {
3186                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3187                 return 0;
3188         }
3189
3190         /*
3191          * Aggressive migration if:
3192          * 1) task is cache cold, or
3193          * 2) too many balance attempts have failed.
3194          */
3195
3196         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3197         if (!tsk_cache_hot ||
3198                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3199 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3200                 if (tsk_cache_hot) {
3201                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3202                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3203                 }
3204 #endif
3205                 return 1;
3206         }
3207
3208         if (tsk_cache_hot) {
3209                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3210                 return 0;
3211         }
3212         return 1;
3213 }
3214
3215 static unsigned long
3216 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3217               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3218               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3219               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3220 {
3221         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3222         struct task_struct *p;
3223         long rem_load_move = max_load_move;
3224
3225         if (max_load_move == 0)
3226                 goto out;
3227
3228         pinned = 1;
3229
3230         /*
3231          * Start the load-balancing iterator:
3232          */
3233         p = iterator->start(iterator->arg);
3234 next:
3235         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3236                 goto out;
3237
3238         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3239             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3240                 p = iterator->next(iterator->arg);
3241                 goto next;
3242         }
3243
3244         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3245         pulled++;
3246         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3247
3248 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3249         /*
3250          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3251          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3252          * section.
3253          */
3254         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3255                 goto out;
3256 #endif
3257
3258         /*
3259          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3260          */
3261         if (rem_load_move > 0) {
3262                 if (p->prio < *this_best_prio)
3263                         *this_best_prio = p->prio;
3264                 p = iterator->next(iterator->arg);
3265                 goto next;
3266         }
3267 out:
3268         /*
3269          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3270          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3271          * inside pull_task().
3272          */
3273         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3274
3275         if (all_pinned)
3276                 *all_pinned = pinned;
3277
3278         return max_load_move - rem_load_move;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3283  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3284  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3285  *
3286  * Called with both runqueues locked.
3287  */
3288 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3289                       unsigned long max_load_move,
3290                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3291                       int *all_pinned)
3292 {
3293         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3294         unsigned long total_load_moved = 0;
3295         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3296
3297         do {
3298                 total_load_moved +=
3299                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3300                                 max_load_move - total_load_moved,
3301                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3302                 class = class->next;
3303
3304 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3305                 /*
3306                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3307                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3308                  * the critical section.
3309                  */
3310                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3311                         break;
3312 #endif
3313         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3314
3315         return total_load_moved > 0;
3316 }
3317
3318 static int
3319 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3320                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3321                    struct rq_iterator *iterator)
3322 {
3323         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3324         int pinned = 0;
3325
3326         while (p) {
3327                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3328                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3329                         /*
3330                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3331                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3332                          * stats here rather than inside pull_task().
3333                          */
3334                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3335
3336                         return 1;
3337                 }
3338                 p = iterator->next(iterator->arg);
3339         }
3340
3341         return 0;
3342 }
3343
3344 /*
3345  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3346  * part of active balancing operations within "domain".
3347  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3348  *
3349  * Called with both runqueues locked.
3350  */
3351 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3352                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3353 {
3354         const struct sched_class *class;
3355
3356         for_each_class(class) {
3357                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3358                         return 1;
3359         }
3360
3361         return 0;
3362 }
3363 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3364 /*
3365  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3366  *              during load balancing.
3367  */
3368 struct sd_lb_stats {
3369         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3370         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3371         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3372         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3373         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3374
3375         /** Statistics of this group */
3376         unsigned long this_load;
3377         unsigned long this_load_per_task;
3378         unsigned long this_nr_running;
3379
3380         /* Statistics of the busiest group */
3381         unsigned long max_load;
3382         unsigned long busiest_load_per_task;
3383         unsigned long busiest_nr_running;
3384
3385         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3386 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3387         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3388         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3389         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3390         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3391         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3392         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3393 #endif
3394 };
3395
3396 /*
3397  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3398  */
3399 struct sg_lb_stats {
3400         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3401         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3402         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3403         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3404         unsigned long group_capacity;
3405         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3406 };
3407
3408 /**
3409  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3410  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3411  */
3412 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3413 {
3414         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3415 }
3416
3417 /**
3418  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3419  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3420  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3421  */
3422 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3423                                         enum cpu_idle_type idle)
3424 {
3425         int load_idx;
3426
3427         switch (idle) {
3428         case CPU_NOT_IDLE:
3429                 load_idx = sd->busy_idx;
3430                 break;
3431
3432         case CPU_NEWLY_IDLE:
3433                 load_idx = sd->newidle_idx;
3434                 break;
3435         default:
3436                 load_idx = sd->idle_idx;
3437                 break;
3438         }
3439
3440         return load_idx;
3441 }
3442
3443
3444 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3445 /**
3446  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3447  * the given sched_domain, during load balancing.
3448  *
3449  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3450  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3451  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3452  */
3453 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3454         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3455 {
3456         /*
3457          * Busy processors will not participate in power savings
3458          * balance.
3459          */
3460         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3461                 sds->power_savings_balance = 0;
3462         else {
3463                 sds->power_savings_balance = 1;
3464                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3465                 sds->leader_nr_running = 0;
3466         }
3467 }
3468
3469 /**
3470  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3471  * sched_domain while performing load balancing.
3472  *
3473  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3474  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3475  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3476  *              load balancing ?
3477  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3478  */
3479 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3480         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3481 {
3482
3483         if (!sds->power_savings_balance)
3484                 return;
3485
3486         /*
3487          * If the local group is idle or completely loaded
3488          * no need to do power savings balance at this domain
3489          */
3490         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3491                                 !sds->this_nr_running))
3492                 sds->power_savings_balance = 0;
3493
3494         /*
3495          * If a group is already running at full capacity or idle,
3496          * don't include that group in power savings calculations
3497          */
3498         if (!sds->power_savings_balance ||
3499                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3500                 !sgs->sum_nr_running)
3501                 return;
3502
3503         /*
3504          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3505          * This is the group from where we need to pick up the load
3506          * for saving power
3507          */
3508         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3509             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3510              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3511                 sds->group_min = group;
3512                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3513                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3514                                                 sgs->sum_nr_running;
3515         }
3516
3517         /*
3518          * Calculate the group which is almost near its
3519          * capacity but still has some space to pick up some load
3520          * from other group and save more power
3521          */
3522         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3523                 return;
3524
3525         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3526             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3527              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3528                 sds->group_leader = group;
3529                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3530         }
3531 }
3532
3533 /**
3534  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3535  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3536  *      under consideration.
3537  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3538  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3539  *
3540  * Description:
3541  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3542  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3543  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3544  *
3545  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3546  * Else returns 0.
3547  */
3548 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3549                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3550 {
3551         if (!sds->power_savings_balance)
3552                 return 0;
3553
3554         if (sds->this != sds->group_leader ||
3555                         sds->group_leader == sds->group_min)
3556                 return 0;
3557
3558         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3559         sds->busiest = sds->group_min;
3560
3561         return 1;
3562
3563 }
3564 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3565 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3566         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3567 {
3568         return;
3569 }
3570
3571 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3572         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3573 {
3574         return;
3575 }
3576
3577 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3578                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3579 {
3580         return 0;
3581 }
3582 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3583
3584
3585 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3586 {
3587         return SCHED_LOAD_SCALE;
3588 }
3589
3590 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3591 {
3592         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3593 }
3594
3595 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3596 {
3597         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3598         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3599
3600         smt_gain /= weight;
3601
3602         return smt_gain;
3603 }
3604
3605 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3606 {
3607         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3608 }
3609
3610 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3611 {
3612         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3613         u64 total, available;
3614
3615         sched_avg_update(rq);
3616
3617         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3618         available = total - rq->rt_avg;
3619
3620         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3621                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3622
3623         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3624
3625         return div_u64(available, total);
3626 }
3627
3628 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3629 {
3630         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3631         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3632         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3633
3634         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3635                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3636         else
3637                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3638
3639         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3640
3641         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3642                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3643                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3644                 else
3645                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3646
3647                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3648         }
3649
3650         power *= scale_rt_power(cpu);
3651         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3652
3653         if (!power)
3654                 power = 1;
3655
3656         sdg->cpu_power = power;
3657 }
3658
3659 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3660 {
3661         struct sched_domain *child = sd->child;
3662         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3663         unsigned long power;
3664
3665         if (!child) {
3666                 update_cpu_power(sd, cpu);
3667                 return;
3668         }
3669
3670         power = 0;
3671
3672         group = child->groups;
3673         do {
3674                 power += group->cpu_power;
3675                 group = group->next;
3676         } while (group != child->groups);
3677
3678         sdg->cpu_power = power;
3679 }
3680
3681 /**
3682  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3683  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3684  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3685  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3686  * @idle: Idle status of this_cpu
3687  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3688  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3689  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3690  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3691  * @balance: Should we balance.
3692  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3693  */
3694 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3695                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3696                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3697                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3698                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3699 {
3700         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3701         int i;
3702         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3703         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3704         unsigned long avg_load_per_task;
3705
3706         if (local_group) {
3707                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3708                 if (balance_cpu == this_cpu)
3709                         update_group_power(sd, this_cpu);
3710         }
3711
3712         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3713         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3714         max_cpu_load = 0;
3715         min_cpu_load = ~0UL;
3716
3717         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3718                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3719
3720                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3721                         *sd_idle = 0;
3722
3723                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3724                 if (local_group) {
3725                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3726                                 first_idle_cpu = 1;
3727                                 balance_cpu = i;
3728                         }
3729
3730                         load = target_load(i, load_idx);
3731                 } else {
3732                         load = source_load(i, load_idx);
3733                         if (load > max_cpu_load)
3734                                 max_cpu_load = load;
3735                         if (min_cpu_load > load)
3736                                 min_cpu_load = load;
3737                 }
3738
3739                 sgs->group_load += load;
3740                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3741                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3742
3743                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3744         }
3745
3746         /*
3747          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3748          * is eligible for doing load balancing at this and above
3749          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3750          * to do the newly idle load balance.
3751          */
3752         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3753             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3754                 *balance = 0;
3755                 return;
3756         }
3757
3758         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3759         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3760
3761
3762         /*
3763          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3764          * than the average weight of two tasks.
3765          *
3766          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3767          *      might not be a suitable number - should we keep a
3768          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3769          *      the hierarchy?
3770          */
3771         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3772                 group->cpu_power;
3773
3774         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3775                 sgs->group_imb = 1;
3776
3777         sgs->group_capacity =
3778                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3779 }
3780
3781 /**
3782  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3783  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3784  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3785  * @idle: Idle status of this_cpu
3786  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3787  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3788  * @balance: Should we balance.
3789  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3790  */
3791 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3792                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3793                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3794                         struct sd_lb_stats *sds)
3795 {
3796         struct sched_domain *child = sd->child;
3797         struct sched_group *group = sd->groups;
3798         struct sg_lb_stats sgs;
3799         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3800
3801         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3802                 prefer_sibling = 1;
3803
3804         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3805         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3806
3807         do {
3808                 int local_group;
3809
3810                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3811                                                sched_group_cpus(group));
3812                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3813                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3814                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3815
3816                 if (local_group && balance && !(*balance))
3817                         return;
3818
3819                 sds->total_load += sgs.group_load;
3820                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3821
3822                 /*
3823                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3824                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3825                  * and move all the excess tasks away.
3826                  */
3827                 if (prefer_sibling)
3828                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3829
3830                 if (local_group) {
3831                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3832                         sds->this = group;
3833                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3834                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3835                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3836                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3837                                 sgs.group_imb)) {
3838                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3839                         sds->busiest = group;
3840                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3841                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3842                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3843                 }
3844
3845                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3846                 group = group->next;
3847         } while (group != sd->groups);
3848 }
3849
3850 /**
3851  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3852  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3853  *                      load balancing.
3854  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3855  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3856  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3857  */
3858 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3859                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3860 {
3861         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3862         unsigned int imbn = 2;
3863
3864         if (sds->this_nr_running) {
3865                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3866                 if (sds->busiest_load_per_task >
3867                                 sds->this_load_per_task)
3868                         imbn = 1;
3869         } else
3870                 sds->this_load_per_task =
3871                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3872
3873         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3874                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3875                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3876                 return;
3877         }
3878
3879         /*
3880          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3881          * however we may be able to increase total CPU power used by
3882          * moving them.
3883          */
3884
3885         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3886                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3887         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3888                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3889         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3890
3891         /* Amount of load we'd subtract */
3892         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3893                 sds->busiest->cpu_power;
3894         if (sds->max_load > tmp)
3895                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3896                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3897
3898         /* Amount of load we'd add */
3899         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3900                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3901                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3902                         sds->this->cpu_power;
3903         else
3904                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3905                         sds->this->cpu_power;
3906         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3907                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3908         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3909
3910         /* Move if we gain throughput */
3911         if (pwr_move > pwr_now)
3912                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3913 }
3914
3915 /**
3916  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3917  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3918  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3919  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3920  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3921  */
3922 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3923                 unsigned long *imbalance)
3924 {
3925         unsigned long max_pull;
3926         /*
3927          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3928          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3929          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3930          */
3931         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3932                 *imbalance = 0;
3933                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3934         }
3935
3936         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3937         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3938                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3939
3940         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3941         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3942                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3943                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3944
3945         /*
3946          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3947          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3948          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3949          * moved
3950          */
3951         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3952                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3953
3954 }
3955 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3956
3957 /**
3958  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3959  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3960  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3961  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3962  * such a group exists.
3963  *
3964  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3965  * to restore balance.
3966  *
3967  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3968  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3969  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3970  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3971  * @idle: The idle status of this_cpu.
3972  * @sd_idle: The idleness of sd
3973  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3974  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3975  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3976  *
3977  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3978  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3979  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3980  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3981  */
3982 static struct sched_group *
3983 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3984                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3985                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3986 {
3987         struct sd_lb_stats sds;
3988
3989         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3990
3991         /*
3992          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3993          * this level.
3994          */
3995         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3996                                         balance, &sds);
3997
3998         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3999         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4000          *    at this level.
4001          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4002          * 3) This group is the busiest group.
4003          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4004          *    sched_domain.
4005          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4006          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4007          */
4008         if (balance && !(*balance))
4009                 goto ret;
4010
4011         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4012                 goto out_balanced;
4013
4014         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4015                 goto out_balanced;
4016
4017         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4018
4019         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4020                 goto out_balanced;
4021
4022         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4023                 goto out_balanced;
4024
4025         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4026         if (sds.group_imb)
4027                 sds.busiest_load_per_task =
4028                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4029
4030         /*
4031          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4032          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4033          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4034          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4035          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4036          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4037          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4038          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4039          * appear as very large values with unsigned longs.
4040          */
4041         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4042                 goto out_balanced;
4043
4044         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4045         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4046         return sds.busiest;
4047
4048 out_balanced:
4049         /*
4050          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4051          * to save power.
4052          */
4053         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4054                 return sds.busiest;
4055 ret:
4056         *imbalance = 0;
4057         return NULL;
4058 }
4059
4060 /*
4061  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4062  */
4063 static struct rq *
4064 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4065                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4066 {
4067         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4068         unsigned long max_load = 0;
4069         int i;
4070
4071         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4072                 unsigned long power = power_of(i);
4073                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4074                 unsigned long wl;
4075
4076                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4077                         continue;
4078
4079                 rq = cpu_rq(i);
4080                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4081                 wl /= power;
4082
4083                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4084                         continue;
4085
4086                 if (wl > max_load) {
4087                         max_load = wl;
4088                         busiest = rq;
4089                 }
4090         }
4091
4092         return busiest;
4093 }
4094
4095 /*
4096  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4097  * so long as it is large enough.
4098  */
4099 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4100
4101 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4102 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4103
4104 /*
4105  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4106  * tasks if there is an imbalance.
4107  */
4108 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4109                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4110                         int *balance)
4111 {
4112         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4113         struct sched_group *group;
4114         unsigned long imbalance;
4115         struct rq *busiest;
4116         unsigned long flags;
4117         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4118
4119         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4120
4121         /*
4122          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4123          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4124          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4125          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4126          */
4127         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4128             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4129                 sd_idle = 1;
4130
4131         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4132
4133 redo:
4134         update_shares(sd);
4135         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4136                                    cpus, balance);
4137
4138         if (*balance == 0)
4139                 goto out_balanced;
4140
4141         if (!group) {
4142                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4143                 goto out_balanced;
4144         }
4145
4146         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4147         if (!busiest) {
4148                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4149                 goto out_balanced;
4150         }
4151
4152         BUG_ON(busiest == this_rq);
4153
4154         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4155
4156         ld_moved = 0;
4157         if (busiest->nr_running > 1) {
4158                 /*
4159                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4160                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4161                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4162                  * correctly treated as an imbalance.
4163                  */
4164                 local_irq_save(flags);
4165                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4166                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4167                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4168                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4169                 local_irq_restore(flags);
4170
4171                 /*
4172                  * some other cpu did the load balance for us.
4173                  */
4174                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4175                         resched_cpu(this_cpu);
4176
4177                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4178                 if (unlikely(all_pinned)) {
4179                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4180                         if (!cpumask_empty(cpus))
4181                                 goto redo;
4182                         goto out_balanced;
4183                 }
4184         }
4185
4186         if (!ld_moved) {
4187                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4188                 sd->nr_balance_failed++;
4189
4190                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4191
4192                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4193
4194                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4195                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4196                          */
4197                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4198                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4199                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4200                                                             flags);
4201                                 all_pinned = 1;
4202                                 goto out_one_pinned;
4203                         }
4204
4205                         if (!busiest->active_balance) {
4206                                 busiest->active_balance = 1;
4207                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4208                                 active_balance = 1;
4209                         }
4210                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4211                         if (active_balance)
4212                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4213
4214                         /*
4215                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4216                          * counter.
4217                          */
4218                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4219                 }
4220         } else
4221                 sd->nr_balance_failed = 0;
4222
4223         if (likely(!active_balance)) {
4224                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4225                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4226         } else {
4227                 /*
4228                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4229                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4230                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4231                  * move_tasks).
4232                  */
4233                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4234                         sd->balance_interval *= 2;
4235         }
4236
4237         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4238             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4239                 ld_moved = -1;
4240
4241         goto out;
4242
4243 out_balanced:
4244         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4245
4246         sd->nr_balance_failed = 0;
4247
4248 out_one_pinned:
4249         /* tune up the balancing interval */
4250         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4251                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4252                 sd->balance_interval *= 2;
4253
4254         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4255             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4256                 ld_moved = -1;
4257         else
4258                 ld_moved = 0;
4259 out:
4260         if (ld_moved)
4261                 update_shares(sd);
4262         return ld_moved;
4263 }
4264
4265 /*
4266  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4267  * tasks if there is an imbalance.
4268  *
4269  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4270  * this_rq is locked.
4271  */
4272 static int
4273 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4274 {
4275         struct sched_group *group;
4276         struct rq *busiest = NULL;
4277         unsigned long imbalance;
4278         int ld_moved = 0;
4279         int sd_idle = 0;
4280         int all_pinned = 0;
4281         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4282
4283         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4284
4285         /*
4286          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4287          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4288          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4289          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4290          */
4291         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4292             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4293                 sd_idle = 1;
4294
4295         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4296 redo:
4297         update_shares_locked(this_rq, sd);
4298         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4299                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4300         if (!group) {
4301                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4302                 goto out_balanced;
4303         }
4304
4305         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4306         if (!busiest) {
4307                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4308                 goto out_balanced;
4309         }
4310
4311         BUG_ON(busiest == this_rq);
4312
4313         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4314
4315         ld_moved = 0;
4316         if (busiest->nr_running > 1) {
4317                 /* Attempt to move tasks */
4318                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4319                 /* this_rq->clock is already updated */
4320                 update_rq_clock(busiest);
4321                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4322                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4323                                         &all_pinned);
4324                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4325
4326                 if (unlikely(all_pinned)) {
4327                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4328                         if (!cpumask_empty(cpus))
4329                                 goto redo;
4330                 }
4331         }
4332
4333         if (!ld_moved) {
4334                 int active_balance = 0;
4335
4336                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4337                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4338                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4339                         return -1;
4340
4341                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4342                         return -1;
4343
4344                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4345                         return -1;
4346
4347                 /*
4348                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4349                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4350                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4351                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4352                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4353                  *
4354                  * The package power saving logic comes from
4355                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4356                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4357                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4358                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4359                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4360                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4361                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4362                  *
4363                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4364                  * will be more than one task in the source run queue and
4365                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4366                  * active balance code will not be triggered.
4367                  */
4368
4369                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4370                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4371
4372                 /*
4373                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4374                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4375                  */
4376                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4377                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4378                         all_pinned = 1;
4379                         return ld_moved;
4380                 }
4381
4382                 if (!busiest->active_balance) {
4383                         busiest->active_balance = 1;
4384                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4385                         active_balance = 1;
4386                 }
4387
4388                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4389                 /*
4390                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4391                  */
4392                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4393                 if (active_balance)
4394                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4395                 raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4396
4397         } else
4398                 sd->nr_balance_failed = 0;
4399
4400         update_shares_locked(this_rq, sd);
4401         return ld_moved;
4402
4403 out_balanced:
4404         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4405         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4406             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4407                 return -1;
4408         sd->nr_balance_failed = 0;
4409
4410         return 0;
4411 }
4412
4413 /*
4414  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4415  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4416  */
4417 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4418 {
4419         struct sched_domain *sd;
4420         int pulled_task = 0;
4421         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4422
4423         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4424
4425         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4426                 return;
4427
4428         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4429                 unsigned long interval;
4430
4431                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4432                         continue;
4433
4434                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4435                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4436                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4437                                                            sd);
4438
4439                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4440                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4441                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4442                 if (pulled_task) {
4443                         this_rq->idle_stamp = 0;
4444                         break;
4445                 }
4446         }
4447         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4448                 /*
4449                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4450                  * a busy processor. So reset next_balance.
4451                  */
4452                 this_rq->next_balance = next_balance;
4453         }
4454 }
4455
4456 /*
4457  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4458  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4459  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4460  * logical imbalances.
4461  *
4462  * Called with busiest_rq locked.
4463  */
4464 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4465 {
4466         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4467         struct sched_domain *sd;
4468         struct rq *target_rq;
4469
4470         /* Is there any task to move? */
4471         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4472                 return;
4473
4474         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4475
4476         /*
4477          * This condition is "impossible", if it occurs
4478          * we need to fix it. Originally reported by
4479          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4480          */
4481         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4482
4483         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4484         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4485         update_rq_clock(busiest_rq);
4486         update_rq_clock(target_rq);
4487
4488         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4489         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4490                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4491                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4492                                 break;
4493         }
4494
4495         if (likely(sd)) {
4496                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4497
4498                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4499                                   sd, CPU_IDLE))
4500                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4501                 else
4502                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4503         }
4504         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4505 }
4506
4507 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4508 static struct {
4509         atomic_t load_balancer;
4510         cpumask_var_t cpu_mask;
4511         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4512 } nohz ____cacheline_aligned = {
4513         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4514 };
4515
4516 int get_nohz_load_balancer(void)
4517 {
4518         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4519 }
4520
4521 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4522 /**
4523  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4524  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4525  *              be returned.
4526  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4527  *              for the given cpu.
4528  *
4529  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4530  */
4531 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4532 {
4533         struct sched_domain *sd;
4534
4535         for_each_domain(cpu, sd)
4536                 if (sd && (sd->flags & flag))
4537                         break;
4538
4539         return sd;
4540 }
4541
4542 /**
4543  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4544  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4545  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4546  *              for cpu.
4547  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4548  *
4549  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4550  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4551  */
4552 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4553         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4554                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4555
4556 /**
4557  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4558  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4559  *
4560  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4561  *
4562  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4563  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4564  * sched_group is semi-idle or not.
4565  */
4566 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4567 {
4568         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4569                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4570
4571         /*
4572          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4573          * and atleast one idle cpu.
4574          */
4575         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4576                 return 0;
4577
4578         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4579                 return 0;
4580
4581         return 1;
4582 }
4583 /**
4584  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4585  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4586  *
4587  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4588  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4589  *
4590  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4591  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4592  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4593  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4594  */
4595 static int find_new_ilb(int cpu)
4596 {
4597         struct sched_domain *sd;
4598         struct sched_group *ilb_group;
4599
4600         /*
4601          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4602          * when power-aware load balancing is enabled
4603          */
4604         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4605                 goto out_done;
4606
4607         /*
4608          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4609          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4610          */
4611         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4612                 goto out_done;
4613
4614         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4615                 ilb_group = sd->groups;
4616
4617                 do {
4618                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4619                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4620
4621                         ilb_group = ilb_group->next;
4622
4623                 } while (ilb_group != sd->groups);
4624         }
4625
4626 out_done:
4627         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4628 }
4629 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4630 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4631 {
4632         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4633 }
4634 #endif
4635
4636 /*
4637  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4638  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4639  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4640  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4641  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4642  * arrives...
4643  *
4644  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4645  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4646  * nohz.cpu_mask..
4647  *
4648  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4649  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4650  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4651  * there is no need for ilb owner.
4652  *
4653  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4654  * next busy scheduler_tick()
4655  */
4656 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4657 {
4658         int cpu = smp_processor_id();
4659
4660         if (stop_tick) {
4661                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4662
4663                 if (!cpu_active(cpu)) {
4664                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4665                                 return 0;
4666
4667                         /*
4668                          * If we are going offline and still the leader,
4669                          * give up!
4670                          */
4671                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4672                                 BUG();
4673
4674                         return 0;
4675                 }
4676
4677                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4678
4679                 /* time for ilb owner also to sleep */
4680                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4681                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4682                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4683                         return 0;
4684                 }
4685
4686                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4687                         /* make me the ilb owner */
4688                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4689                                 return 1;
4690                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4691                         int new_ilb;
4692
4693                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4694                                                 sched_mc_power_savings))
4695                                 return 1;
4696                         /*
4697                          * Check to see if there is a more power-efficient
4698                          * ilb.
4699                          */
4700                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4701                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4702                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4703                                 resched_cpu(new_ilb);
4704                                 return 0;
4705                         }
4706                         return 1;
4707                 }
4708         } else {
4709                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4710                         return 0;
4711
4712                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4713
4714                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4715                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4716                                 BUG();
4717         }
4718         return 0;
4719 }
4720 #endif
4721
4722 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4723
4724 /*
4725  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4726  * and initiates a balancing operation if so.
4727  *
4728  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4729  */
4730 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4731 {
4732         int balance = 1;
4733         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4734         unsigned long interval;
4735         struct sched_domain *sd;
4736         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4737         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4738         int update_next_balance = 0;
4739         int need_serialize;
4740
4741         for_each_domain(cpu, sd) {
4742                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4743                         continue;
4744
4745                 interval = sd->balance_interval;
4746                 if (idle != CPU_IDLE)
4747                         interval *= sd->busy_factor;
4748
4749                 /* scale ms to jiffies */
4750                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4751                 if (unlikely(!interval))
4752                         interval = 1;
4753                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4754                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4755
4756                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4757
4758                 if (need_serialize) {
4759                         if (!spin_trylock(&balancing))
4760                                 goto out;
4761                 }
4762
4763                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4764                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4765                                 /*
4766                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4767                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4768                                  * not idle.
4769                                  */
4770                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4771                         }
4772                         sd->last_balance = jiffies;
4773                 }
4774                 if (need_serialize)
4775                         spin_unlock(&balancing);
4776 out:
4777                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4778                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4779                         update_next_balance = 1;
4780                 }
4781
4782                 /*
4783                  * Stop the load balance at this level. There is another
4784                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4785                  * actively.
4786                  */
4787                 if (!balance)
4788                         break;
4789         }
4790
4791         /*
4792          * next_balance will be updated only when there is a need.
4793          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4794          * updated.
4795          */
4796         if (likely(update_next_balance))
4797                 rq->next_balance = next_balance;
4798 }
4799
4800 /*
4801  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4802  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4803  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4804  */
4805 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4806 {
4807         int this_cpu = smp_processor_id();
4808         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4809         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4810                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4811
4812         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4813
4814 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4815         /*
4816          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4817          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4818          * stopped.
4819          */
4820         if (this_rq->idle_at_tick &&
4821             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4822                 struct rq *rq;
4823                 int balance_cpu;
4824
4825                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4826                         if (balance_cpu == this_cpu)
4827                                 continue;
4828
4829                         /*
4830                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4831                          * work being done for other cpus. Next load
4832                          * balancing owner will pick it up.
4833                          */
4834                         if (need_resched())
4835                                 break;
4836
4837                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4838
4839                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4840                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4841                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4842                 }
4843         }
4844 #endif
4845 }
4846
4847 static inline int on_null_domain(int cpu)
4848 {
4849         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4850 }
4851
4852 /*
4853  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4854  *
4855  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4856  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4857  * if the whole system is idle.
4858  */
4859 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4860 {
4861 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4862         /*
4863          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4864          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4865          * load balancer.
4866          */
4867         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4868                 rq->in_nohz_recently = 0;
4869
4870                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4871                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4872                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4873                 }
4874
4875                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4876                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4877
4878                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4879                                 resched_cpu(ilb);
4880                 }
4881         }
4882
4883         /*
4884          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4885          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4886          */
4887         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4888             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4889                 resched_cpu(cpu);
4890                 return;
4891         }
4892
4893         /*
4894          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4895          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4896          */
4897         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4898             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4899                 return;
4900 #endif
4901         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4902         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4903             likely(!on_null_domain(cpu)))
4904                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4905 }
4906
4907 #else   /* CONFIG_SMP */
4908
4909 /*
4910  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4911  */
4912 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4913 {
4914 }
4915
4916 #endif
4917
4918 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4919
4920 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4921
4922 /*
4923  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4924  * @p in case that task is currently running.
4925  *
4926  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4927  */
4928 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4929 {
4930         u64 ns = 0;
4931
4932         if (task_current(rq, p)) {
4933                 update_rq_clock(rq);
4934                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4935                 if ((s64)ns < 0)
4936                         ns = 0;
4937         }
4938
4939         return ns;
4940 }
4941
4942 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4943 {
4944         unsigned long flags;
4945         struct rq *rq;
4946         u64 ns = 0;
4947
4948         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4949         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4950         task_rq_unlock(rq, &flags);
4951
4952         return ns;
4953 }
4954
4955 /*
4956  * Return accounted runtime for the task.
4957  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4958  * pending runtime that have not been accounted yet.
4959  */
4960 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4961 {
4962         unsigned long flags;
4963         struct rq *rq;
4964         u64 ns = 0;
4965
4966         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4967         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4968         task_rq_unlock(rq, &flags);
4969
4970         return ns;
4971 }
4972
4973 /*
4974  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4975  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4976  * pending runtime that have not been accounted yet.
4977  *
4978  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4979  * so the return value not includes other pending runtime that other
4980  * running tasks might have.
4981  */
4982 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4983 {
4984         struct task_cputime totals;
4985         unsigned long flags;
4986         struct rq *rq;
4987         u64 ns;
4988
4989         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4990         thread_group_cputime(p, &totals);
4991         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4992         task_rq_unlock(rq, &flags);
4993
4994         return ns;
4995 }
4996
4997 /*
4998  * Account user cpu time to a process.
4999  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5000  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5001  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5002  */
5003 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5004                        cputime_t cputime_scaled)
5005 {
5006         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5007         cputime64_t tmp;
5008
5009         /* Add user time to process. */
5010         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5011         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5012         account_group_user_time(p, cputime);
5013
5014         /* Add user time to cpustat. */
5015         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5016         if (TASK_NICE(p) > 0)
5017                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5018         else
5019                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5020
5021         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5022         /* Account for user time used */
5023         acct_update_integrals(p);
5024 }
5025
5026 /*
5027  * Account guest cpu time to a process.
5028  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5029  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5030  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5031  */
5032 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5033                                cputime_t cputime_scaled)
5034 {
5035         cputime64_t tmp;
5036         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5037
5038         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5039
5040         /* Add guest time to process. */
5041         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5042         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5043         account_group_user_time(p, cputime);
5044         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5045
5046         /* Add guest time to cpustat. */
5047         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5048                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5049                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5050         } else {
5051                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5052                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5053         }
5054 }
5055
5056 /*
5057  * Account system cpu time to a process.
5058  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5059  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5060  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5061  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5062  */
5063 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5064                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5065 {
5066         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5067         cputime64_t tmp;
5068
5069         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5070                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5071                 return;
5072         }
5073
5074         /* Add system time to process. */
5075         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5076         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5077         account_group_system_time(p, cputime);
5078
5079         /* Add system time to cpustat. */
5080         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5081         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5082                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5083         else if (softirq_count())
5084                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5085         else
5086                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5087
5088         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5089
5090         /* Account for system time used */
5091         acct_update_integrals(p);
5092 }
5093
5094 /*
5095  * Account for involuntary wait time.
5096  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5097  */
5098 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5099 {
5100         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5101         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5102
5103         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5104 }
5105
5106 /*
5107  * Account for idle time.
5108  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5109  */
5110 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5111 {
5112         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5113         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5114         struct rq *rq = this_rq();
5115
5116         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5117                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5118         else
5119                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5120 }
5121
5122 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5123
5124 /*
5125  * Account a single tick of cpu time.
5126  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5127  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5128  */
5129 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5130 {
5131         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5132         struct rq *rq = this_rq();
5133
5134         if (user_tick)
5135                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5136         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5137                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5138                                     one_jiffy_scaled);
5139         else
5140                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5141 }
5142
5143 /*
5144  * Account multiple ticks of steal time.
5145  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5146  * @ticks: number of stolen ticks
5147  */
5148 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5149 {
5150         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5151 }
5152
5153 /*
5154  * Account multiple ticks of idle time.
5155  * @ticks: number of stolen ticks
5156  */
5157 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5158 {
5159         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5160 }
5161
5162 #endif
5163
5164 /*
5165  * Use precise platform statistics if available:
5166  */
5167 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5168 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5169 {
5170         *ut = p->utime;
5171         *st = p->stime;
5172 }
5173
5174 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5175 {
5176         struct task_cputime cputime;
5177
5178         thread_group_cputime(p, &cputime);
5179
5180         *ut = cputime.utime;
5181         *st = cputime.stime;
5182 }
5183 #else
5184
5185 #ifndef nsecs_to_cputime
5186 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5187 #endif
5188
5189 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5190 {
5191         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5192
5193         /*
5194          * Use CFS's precise accounting:
5195          */
5196         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5197
5198         if (total) {
5199                 u64 temp;
5200
5201                 temp = (u64)(rtime * utime);
5202                 do_div(temp, total);
5203                 utime = (cputime_t)temp;
5204         } else
5205                 utime = rtime;
5206
5207         /*
5208          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5209          */
5210         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5211         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5212
5213         *ut = p->prev_utime;
5214         *st = p->prev_stime;
5215 }
5216
5217 /*
5218  * Must be called with siglock held.
5219  */
5220 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5221 {
5222         struct signal_struct *sig = p->signal;
5223         struct task_cputime cputime;
5224         cputime_t rtime, utime, total;
5225
5226         thread_group_cputime(p, &cputime);
5227
5228         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5229         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5230
5231         if (total) {
5232                 u64 temp;
5233
5234                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5235                 do_div(temp, total);
5236                 utime = (cputime_t)temp;
5237         } else
5238                 utime = rtime;
5239
5240         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5241         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5242                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5243
5244         *ut = sig->prev_utime;
5245         *st = sig->prev_stime;
5246 }
5247 #endif
5248
5249 /*
5250  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5251  * We call it with interrupts disabled.
5252  *
5253  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5254  * timeslices.
5255  */
5256 void scheduler_tick(void)
5257 {
5258         int cpu = smp_processor_id();
5259         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5260         struct task_struct *curr = rq->curr;
5261
5262         sched_clock_tick();
5263
5264         raw_spin_lock(&rq->lock);
5265         update_rq_clock(rq);
5266         update_cpu_load(rq);
5267         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5268         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5269
5270         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5271
5272 #ifdef CONFIG_SMP
5273         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5274         trigger_load_balance(rq, cpu);
5275 #endif
5276 }
5277
5278 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5279 {
5280         if (in_lock_functions(addr)) {
5281                 addr = CALLER_ADDR2;
5282                 if (in_lock_functions(addr))
5283                         addr = CALLER_ADDR3;
5284         }
5285         return addr;
5286 }
5287
5288 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5289                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5290
5291 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5292 {
5293 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5294         /*
5295          * Underflow?
5296          */
5297         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5298                 return;
5299 #endif
5300         preempt_count() += val;
5301 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5302         /*
5303          * Spinlock count overflowing soon?
5304          */
5305         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5306                                 PREEMPT_MASK - 10);
5307 #endif
5308         if (preempt_count() == val)
5309                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5310 }
5311 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5312
5313 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5314 {
5315 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5316         /*
5317          * Underflow?
5318          */
5319         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5320                 return;
5321         /*
5322          * Is the spinlock portion underflowing?
5323          */
5324         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5325                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5326                 return;
5327 #endif
5328
5329         if (preempt_count() == val)
5330                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5331         preempt_count() -= val;
5332 }
5333 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5334
5335 #endif
5336
5337 /*
5338  * Print scheduling while atomic bug:
5339  */
5340 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5341 {
5342         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5343
5344         pr_err("BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5345                prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5346
5347         debug_show_held_locks(prev);
5348         print_modules();
5349         if (irqs_disabled())
5350                 print_irqtrace_events(prev);
5351
5352         if (regs)
5353                 show_regs(regs);
5354         else
5355                 dump_stack();
5356 }
5357
5358 /*
5359  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5360  */
5361 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5362 {
5363         /*
5364          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5365          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5366          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5367          */
5368         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5369                 __schedule_bug(prev);
5370
5371         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5372
5373         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5374 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5375         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5376                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5377                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5378         }
5379 #endif
5380 }
5381
5382 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5383 {
5384         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5385                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5386
5387                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5388                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5389
5390                 /*
5391                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5392                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5393                  * the avg_overlap on preemption.
5394                  *
5395                  * We use the average preemption runtime because that
5396                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5397                  * build up.
5398                  */
5399                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5400         }
5401         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5402 }
5403
5404 /*
5405  * Pick up the highest-prio task:
5406  */
5407 static inline struct task_struct *
5408 pick_next_task(struct rq *rq)
5409 {
5410         const struct sched_class *class;
5411         struct task_struct *p;
5412
5413         /*
5414          * Optimization: we know that if all tasks are in
5415          * the fair class we can call that function directly:
5416          */
5417         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5418                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5419                 if (likely(p))
5420                         return p;
5421         }
5422
5423         class = sched_class_highest;
5424         for ( ; ; ) {
5425                 p = class->pick_next_task(rq);
5426                 if (p)
5427                         return p;
5428                 /*
5429                  * Will never be NULL as the idle class always
5430                  * returns a non-NULL p:
5431                  */
5432                 class = class->next;
5433         }
5434 }
5435
5436 /*
5437  * schedule() is the main scheduler function.
5438  */
5439 asmlinkage void __sched schedule(void)
5440 {
5441         struct task_struct *prev, *next;
5442         unsigned long *switch_count;
5443         struct rq *rq;
5444         int cpu;
5445
5446 need_resched:
5447         preempt_disable();
5448         cpu = smp_processor_id();
5449         rq = cpu_rq(cpu);
5450         rcu_sched_qs(cpu);
5451         prev = rq->curr;
5452         switch_count = &prev->nivcsw;
5453
5454         release_kernel_lock(prev);
5455 need_resched_nonpreemptible:
5456
5457         schedule_debug(prev);
5458
5459         if (sched_feat(HRTICK))
5460                 hrtick_clear(rq);
5461
5462         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5463         update_rq_clock(rq);
5464         clear_tsk_need_resched(prev);
5465
5466         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5467                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5468                         prev->state = TASK_RUNNING;
5469                 else
5470                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5471                 switch_count = &prev->nvcsw;
5472         }
5473
5474         pre_schedule(rq, prev);
5475
5476         if (unlikely(!rq->nr_running))
5477                 idle_balance(cpu, rq);
5478
5479         put_prev_task(rq, prev);
5480         next = pick_next_task(rq);
5481
5482         if (likely(prev != next)) {
5483                 sched_info_switch(prev, next);
5484                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5485
5486                 rq->nr_switches++;
5487                 rq->curr = next;
5488                 ++*switch_count;
5489
5490                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5491                 /*
5492                  * the context switch might have flipped the stack from under
5493                  * us, hence refresh the local variables.
5494                  */
5495                 cpu = smp_processor_id();
5496                 rq = cpu_rq(cpu);
5497         } else
5498                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5499
5500         post_schedule(rq);
5501
5502         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5503                 goto need_resched_nonpreemptible;
5504
5505         preempt_enable_no_resched();
5506         if (need_resched())
5507                 goto need_resched;
5508 }
5509 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5510
5511 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5512 /*
5513  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5514  * access and not reliable.
5515  */
5516 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5517 {
5518         unsigned int cpu;
5519         struct rq *rq;
5520
5521         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5522                 return 0;
5523
5524 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5525         /*
5526          * Need to access the cpu field knowing that
5527          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5528          * the mutex owner just released it and exited.
5529          */
5530         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5531                 goto out;
5532 #else
5533         cpu = owner->cpu;
5534 #endif
5535
5536         /*
5537          * Even if the access succeeded (likely case),
5538          * the cpu field may no longer be valid.
5539          */
5540         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5541                 goto out;
5542
5543         /*
5544          * We need to validate that we can do a
5545          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5546          */
5547         if (!cpu_online(cpu))
5548                 goto out;
5549
5550         rq = cpu_rq(cpu);
5551
5552         for (;;) {
5553                 /*
5554                  * Owner changed, break to re-assess state.
5555                  */
5556                 if (lock->owner != owner)
5557                         break;
5558
5559                 /*
5560                  * Is that owner really running on that cpu?
5561                  */
5562                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5563                         return 0;
5564
5565                 cpu_relax();
5566         }
5567 out:
5568         return 1;
5569 }
5570 #endif
5571
5572 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5573 /*
5574  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5575  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5576  * occur there and call schedule directly.
5577  */
5578 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5579 {
5580         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5581
5582         /*
5583          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5584          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5585          */
5586         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5587                 return;
5588
5589         do {
5590                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5591                 schedule();
5592                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5593
5594                 /*
5595                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5596                  * between schedule and now.
5597                  */
5598                 barrier();
5599         } while (need_resched());
5600 }
5601 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5602
5603 /*
5604  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5605  * off of irq context.
5606  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5607  * protect us against recursive calling from irq.
5608  */
5609 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5610 {
5611         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5612
5613         /* Catch callers which need to be fixed */
5614         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5615
5616         do {
5617                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5618                 local_irq_enable();
5619                 schedule();
5620                 local_irq_disable();
5621                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5622
5623                 /*
5624                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5625                  * between schedule and now.
5626                  */
5627                 barrier();
5628         } while (need_resched());
5629 }
5630
5631 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5632
5633 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5634                           void *key)
5635 {
5636         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5637 }
5638 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5639
5640 /*
5641  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5642  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5643  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5644  *
5645  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5646  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5647  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5648  */
5649 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5650                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5651 {
5652         wait_queue_t *curr, *next;
5653
5654         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5655                 unsigned flags = curr->flags;
5656
5657                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5658                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5659                         break;
5660         }
5661 }
5662
5663 /**
5664  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5665  * @q: the waitqueue
5666  * @mode: which threads
5667  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5668  * @key: is directly passed to the wakeup function
5669  *
5670  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5671  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5672  */
5673 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5674                         int nr_exclusive, void *key)
5675 {
5676         unsigned long flags;
5677
5678         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5679         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5680         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5681 }
5682 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5683
5684 /*
5685  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5686  */
5687 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5688 {
5689         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5690 }
5691
5692 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5693 {
5694         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5695 }
5696
5697 /**
5698  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5699  * @q: the waitqueue
5700  * @mode: which threads
5701  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5702  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5703  *
5704  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5705  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5706  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5707  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5708  *
5709  * On UP it can prevent extra preemption.
5710  *
5711  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5712  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5713  */
5714 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5715                         int nr_exclusive, void *key)
5716 {
5717         unsigned long flags;
5718         int wake_flags = WF_SYNC;
5719
5720         if (unlikely(!q))
5721                 return;
5722
5723         if (unlikely(!nr_exclusive))
5724                 wake_flags = 0;
5725
5726         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5727         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5728         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5729 }
5730 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5731
5732 /*
5733  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5734  */
5735 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5736 {
5737         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5738 }
5739 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5740
5741 /**
5742  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5743  * @x:  holds the state of this particular completion
5744  *
5745  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5746  * awakened in the same order in which they were queued.
5747  *
5748  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
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(struct completion *x)
5754 {
5755         unsigned long flags;
5756
5757         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5758         x->done++;
5759         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5760         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5761 }
5762 EXPORT_SYMBOL(complete);
5763
5764 /**
5765  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5766  * @x:  holds the state of this particular completion
5767  *
5768  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5769  *
5770  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5771  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5772  */
5773 void complete_all(struct completion *x)
5774 {
5775         unsigned long flags;
5776
5777         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5778         x->done += UINT_MAX/2;
5779         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5780         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5781 }
5782 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5783
5784 static inline long __sched
5785 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5786 {
5787         if (!x->done) {
5788                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5789
5790                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5791                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5792                 do {
5793                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5794                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5795                                 break;
5796                         }
5797                         __set_current_state(state);
5798                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5799                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5800                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5801                 } while (!x->done && timeout);
5802                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5803                 if (!x->done)
5804                         return timeout;
5805         }
5806         x->done--;
5807         return timeout ?: 1;
5808 }
5809
5810 static long __sched
5811 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5812 {
5813         might_sleep();
5814
5815         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5816         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5817         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5818         return timeout;
5819 }
5820
5821 /**
5822  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5823  * @x:  holds the state of this particular completion
5824  *
5825  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5826  * interruptible and there is no timeout.
5827  *
5828  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5829  * and interrupt capability. Also see complete().
5830  */
5831 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5832 {
5833         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5834 }
5835 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5836
5837 /**
5838  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5839  * @x:  holds the state of this particular completion
5840  * @timeout:  timeout value in jiffies
5841  *
5842  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5843  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5844  * interruptible.
5845  */
5846 unsigned long __sched
5847 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5848 {
5849         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5850 }
5851 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5852
5853 /**
5854  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5855  * @x:  holds the state of this particular completion
5856  *
5857  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5858  * interruptible.
5859  */
5860 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5861 {
5862         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5863         if (t == -ERESTARTSYS)
5864                 return t;
5865         return 0;
5866 }
5867 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5868
5869 /**
5870  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5871  * @x:  holds the state of this particular completion
5872  * @timeout:  timeout value in jiffies
5873  *
5874  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5875  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5876  */
5877 unsigned long __sched
5878 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5879                                           unsigned long timeout)
5880 {
5881         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5882 }
5883 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5884
5885 /**
5886  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5887  * @x:  holds the state of this particular completion
5888  *
5889  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5890  * interrupted by a kill signal.
5891  */
5892 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5893 {
5894         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5895         if (t == -ERESTARTSYS)
5896                 return t;
5897         return 0;
5898 }
5899 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5900
5901 /**
5902  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5903  *      @x:     completion structure
5904  *
5905  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5906  *               1 if a decrement succeeded.
5907  *
5908  *      If a completion is being used as a counting completion,
5909  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5910  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5911  *      is protecting is not available.
5912  */
5913 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5914 {
5915         unsigned long flags;
5916         int ret = 1;
5917
5918         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5919         if (!x->done)
5920                 ret = 0;
5921         else
5922                 x->done--;
5923         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5924         return ret;
5925 }
5926 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5927
5928 /**
5929  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5930  *      @x:     completion structure
5931  *
5932  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5933  *               1 if there are no waiters.
5934  *
5935  */
5936 bool completion_done(struct completion *x)
5937 {
5938         unsigned long flags;
5939         int ret = 1;
5940
5941         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5942         if (!x->done)
5943                 ret = 0;
5944         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5945         return ret;
5946 }
5947 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5948
5949 static long __sched
5950 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5951 {
5952         unsigned long flags;
5953         wait_queue_t wait;
5954
5955         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5956
5957         __set_current_state(state);
5958
5959         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5960         __add_wait_queue(q, &wait);
5961         spin_unlock(&q->lock);
5962         timeout = schedule_timeout(timeout);
5963         spin_lock_irq(&q->lock);
5964         __remove_wait_queue(q, &wait);
5965         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5966
5967         return timeout;
5968 }
5969
5970 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5971 {
5972         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5973 }
5974 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5975
5976 long __sched
5977 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5978 {
5979         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5980 }
5981 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5982
5983 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5984 {
5985         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5986 }
5987 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5988
5989 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5990 {
5991         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5992 }
5993 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5994
5995 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5996
5997 /*
5998  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5999  * @p: task
6000  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6001  *
6002  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6003  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6004  *
6005  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6006  */
6007 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6008 {
6009         unsigned long flags;
6010         int oldprio, on_rq, running;
6011         struct rq *rq;
6012         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6013
6014         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6015
6016         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6017         update_rq_clock(rq);
6018
6019         oldprio = p->prio;
6020         on_rq = p->se.on_rq;
6021         running = task_current(rq, p);
6022         if (on_rq)
6023                 dequeue_task(rq, p, 0);
6024         if (running)
6025                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6026
6027         if (rt_prio(prio))
6028                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6029         else
6030                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6031
6032         p->prio = prio;
6033
6034         if (running)
6035                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6036         if (on_rq) {
6037                 enqueue_task(rq, p, 0);
6038
6039                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6040         }
6041         task_rq_unlock(rq, &flags);
6042 }
6043
6044 #endif
6045
6046 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6047 {
6048         int old_prio, delta, on_rq;
6049         unsigned long flags;
6050         struct rq *rq;
6051
6052         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6053                 return;
6054         /*
6055          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6056          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6057          */
6058         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6059         update_rq_clock(rq);
6060         /*
6061          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6062          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6063          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6064          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6065          */
6066         if (task_has_rt_policy(p)) {
6067                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6068                 goto out_unlock;
6069         }
6070         on_rq = p->se.on_rq;
6071         if (on_rq)
6072                 dequeue_task(rq, p, 0);
6073
6074         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6075         set_load_weight(p);
6076         old_prio = p->prio;
6077         p->prio = effective_prio(p);
6078         delta = p->prio - old_prio;
6079
6080         if (on_rq) {
6081                 enqueue_task(rq, p, 0);
6082                 /*
6083                  * If the task increased its priority or is running and
6084                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6085                  */
6086                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6087                         resched_task(rq->curr);
6088         }
6089 out_unlock:
6090         task_rq_unlock(rq, &flags);
6091 }
6092 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6093
6094 /*
6095  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6096  * @p: task
6097  * @nice: nice value
6098  */
6099 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6100 {
6101         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6102         int nice_rlim = 20 - nice;
6103
6104         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6105                 capable(CAP_SYS_NICE));
6106 }
6107
6108 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6109
6110 /*
6111  * sys_nice - change the priority of the current process.
6112  * @increment: priority increment
6113  *
6114  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6115  * does similar things.
6116  */
6117 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6118 {
6119         long nice, retval;
6120
6121         /*
6122          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6123          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6124          * and we have a single winner.
6125          */
6126         if (increment < -40)
6127                 increment = -40;
6128         if (increment > 40)
6129                 increment = 40;
6130
6131         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6132         if (nice < -20)
6133                 nice = -20;
6134         if (nice > 19)
6135                 nice = 19;
6136
6137         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6138                 return -EPERM;
6139
6140         retval = security_task_setnice(current, nice);
6141         if (retval)
6142                 return retval;
6143
6144         set_user_nice(current, nice);
6145         return 0;
6146 }
6147
6148 #endif
6149
6150 /**
6151  * task_prio - return the priority value of a given task.
6152  * @p: the task in question.
6153  *
6154  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6155  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6156  * around 0, value goes from -16 to +15.
6157  */
6158 int task_prio(const struct task_struct *p)
6159 {
6160         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6161 }
6162
6163 /**
6164  * task_nice - return the nice value of a given task.
6165  * @p: the task in question.
6166  */
6167 int task_nice(const struct task_struct *p)
6168 {
6169         return TASK_NICE(p);
6170 }
6171 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6172
6173 /**
6174  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6175  * @cpu: the processor in question.
6176  */
6177 int idle_cpu(int cpu)
6178 {
6179         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6180 }
6181
6182 /**
6183  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6184  * @cpu: the processor in question.
6185  */
6186 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6187 {
6188         return cpu_rq(cpu)->idle;
6189 }
6190
6191 /**
6192  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6193  * @pid: the pid in question.
6194  */
6195 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6196 {
6197         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6198 }
6199
6200 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6201 static void
6202 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6203 {
6204         BUG_ON(p->se.on_rq);
6205
6206         p->policy = policy;
6207         p->rt_priority = prio;
6208         p->normal_prio = normal_prio(p);
6209         /* we are holding p->pi_lock already */
6210         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6211         if (rt_prio(p->prio))
6212                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6213         else
6214                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6215         set_load_weight(p);
6216 }
6217
6218 /*
6219  * check the target process has a UID that matches the current process's
6220  */
6221 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6222 {
6223         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6224         bool match;
6225
6226         rcu_read_lock();
6227         pcred = __task_cred(p);
6228         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6229                  cred->euid == pcred->uid);
6230         rcu_read_unlock();
6231         return match;
6232 }
6233
6234 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6235                                 struct sched_param *param, bool user)
6236 {
6237         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6238         unsigned long flags;
6239         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6240         struct rq *rq;
6241         int reset_on_fork;
6242
6243         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6244         BUG_ON(in_interrupt());
6245 recheck:
6246         /* double check policy once rq lock held */
6247         if (policy < 0) {
6248                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6249                 policy = oldpolicy = p->policy;
6250         } else {
6251                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6252                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6253
6254                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6255                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6256                                 policy != SCHED_IDLE)
6257                         return -EINVAL;
6258         }
6259
6260         /*
6261          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6262          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6263          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6264          */
6265         if (param->sched_priority < 0 ||
6266             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6267             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6268                 return -EINVAL;
6269         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6270                 return -EINVAL;
6271
6272         /*
6273          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6274          */
6275         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6276                 if (rt_policy(policy)) {
6277                         unsigned long rlim_rtprio;
6278
6279                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6280                                 return -ESRCH;
6281                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6282                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6283
6284                         /* can't set/change the rt policy */
6285                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6286                                 return -EPERM;
6287
6288                         /* can't increase priority */
6289                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6290                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6291                                 return -EPERM;
6292                 }
6293                 /*
6294                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6295                  * move out of SCHED_IDLE either:
6296                  */
6297                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6298                         return -EPERM;
6299
6300                 /* can't change other user's priorities */
6301                 if (!check_same_owner(p))
6302                         return -EPERM;
6303
6304                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6305                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6306                         return -EPERM;
6307         }
6308
6309         if (user) {
6310 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6311                 /*
6312                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6313                  * assigned.
6314                  */
6315                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6316                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6317                         return -EPERM;
6318 #endif
6319
6320                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6321                 if (retval)
6322                         return retval;
6323         }
6324
6325         /*
6326          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6327          * changing the priority of the task:
6328          */
6329         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6330         /*
6331          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6332          * runqueue lock must be held.
6333          */
6334         rq = __task_rq_lock(p);
6335         /* recheck policy now with rq lock held */
6336         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6337                 policy = oldpolicy = -1;
6338                 __task_rq_unlock(rq);
6339                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6340                 goto recheck;
6341         }
6342         update_rq_clock(rq);
6343         on_rq = p->se.on_rq;
6344         running = task_current(rq, p);
6345         if (on_rq)
6346                 deactivate_task(rq, p, 0);
6347         if (running)
6348                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6349
6350         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6351
6352         oldprio = p->prio;
6353         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6354
6355         if (running)
6356                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6357         if (on_rq) {
6358                 activate_task(rq, p, 0);
6359
6360                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6361         }
6362         __task_rq_unlock(rq);
6363         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6364
6365         rt_mutex_adjust_pi(p);
6366
6367         return 0;
6368 }
6369
6370 /**
6371  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6372  * @p: the task in question.
6373  * @policy: new policy.
6374  * @param: structure containing the new RT priority.
6375  *
6376  * NOTE that the task may be already dead.
6377  */
6378 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6379                        struct sched_param *param)
6380 {
6381         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6382 }
6383 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6384
6385 /**
6386  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6387  * @p: the task in question.
6388  * @policy: new policy.
6389  * @param: structure containing the new RT priority.
6390  *
6391  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6392  * current context has permission.  For example, this is needed in
6393  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6394  * but our caller might not have that capability.
6395  */
6396 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6397                                struct sched_param *param)
6398 {
6399         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6400 }
6401
6402 static int
6403 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6404 {
6405         struct sched_param lparam;
6406         struct task_struct *p;
6407         int retval;
6408
6409         if (!param || pid < 0)
6410                 return -EINVAL;
6411         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6412                 return -EFAULT;
6413
6414         rcu_read_lock();
6415         retval = -ESRCH;
6416         p = find_process_by_pid(pid);
6417         if (p != NULL)
6418                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6419         rcu_read_unlock();
6420
6421         return retval;
6422 }
6423
6424 /**
6425  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6426  * @pid: the pid in question.
6427  * @policy: new policy.
6428  * @param: structure containing the new RT priority.
6429  */
6430 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6431                 struct sched_param __user *, param)
6432 {
6433         /* negative values for policy are not valid */
6434         if (policy < 0)
6435                 return -EINVAL;
6436
6437         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6438 }
6439
6440 /**
6441  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6442  * @pid: the pid in question.
6443  * @param: structure containing the new RT priority.
6444  */
6445 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6446 {
6447         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6448 }
6449
6450 /**
6451  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6452  * @pid: the pid in question.
6453  */
6454 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6455 {
6456         struct task_struct *p;
6457         int retval;
6458
6459         if (pid < 0)
6460                 return -EINVAL;
6461
6462         retval = -ESRCH;
6463         rcu_read_lock();
6464         p = find_process_by_pid(pid);
6465         if (p) {
6466                 retval = security_task_getscheduler(p);
6467                 if (!retval)
6468                         retval = p->policy
6469                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6470         }
6471         rcu_read_unlock();
6472         return retval;
6473 }
6474
6475 /**
6476  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6477  * @pid: the pid in question.
6478  * @param: structure containing the RT priority.
6479  */
6480 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6481 {
6482         struct sched_param lp;
6483         struct task_struct *p;
6484         int retval;
6485
6486         if (!param || pid < 0)
6487                 return -EINVAL;
6488
6489         rcu_read_lock();
6490         p = find_process_by_pid(pid);
6491         retval = -ESRCH;
6492         if (!p)
6493                 goto out_unlock;
6494
6495         retval = security_task_getscheduler(p);
6496         if (retval)
6497                 goto out_unlock;
6498
6499         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6500         rcu_read_unlock();
6501
6502         /*
6503          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6504          */
6505         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6506
6507         return retval;
6508
6509 out_unlock:
6510         rcu_read_unlock();
6511         return retval;
6512 }
6513
6514 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6515 {
6516         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6517         struct task_struct *p;
6518         int retval;
6519
6520         get_online_cpus();
6521         rcu_read_lock();
6522
6523         p = find_process_by_pid(pid);
6524         if (!p) {
6525                 rcu_read_unlock();
6526                 put_online_cpus();
6527                 return -ESRCH;
6528         }
6529
6530         /* Prevent p going away */
6531         get_task_struct(p);
6532         rcu_read_unlock();
6533
6534         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6535                 retval = -ENOMEM;
6536                 goto out_put_task;
6537         }
6538         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6539                 retval = -ENOMEM;
6540                 goto out_free_cpus_allowed;
6541         }
6542         retval = -EPERM;
6543         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6544                 goto out_unlock;
6545
6546         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6547         if (retval)
6548                 goto out_unlock;
6549
6550         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6551         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6552  again:
6553         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6554
6555         if (!retval) {
6556                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6557                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6558                         /*
6559                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6560                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6561                          * cpuset's cpus_allowed
6562                          */
6563                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6564                         goto again;
6565                 }
6566         }
6567 out_unlock:
6568         free_cpumask_var(new_mask);
6569 out_free_cpus_allowed:
6570         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6571 out_put_task:
6572         put_task_struct(p);
6573         put_online_cpus();
6574         return retval;
6575 }
6576
6577 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6578                              struct cpumask *new_mask)
6579 {
6580         if (len < cpumask_size())
6581                 cpumask_clear(new_mask);
6582         else if (len > cpumask_size())
6583                 len = cpumask_size();
6584
6585         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6586 }
6587
6588 /**
6589  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6590  * @pid: pid of the process
6591  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6592  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6593  */
6594 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6595                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6596 {
6597         cpumask_var_t new_mask;
6598         int retval;
6599
6600         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6601                 return -ENOMEM;
6602
6603         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6604         if (retval == 0)
6605                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6606         free_cpumask_var(new_mask);
6607         return retval;
6608 }
6609
6610 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6611 {
6612         struct task_struct *p;
6613         unsigned long flags;
6614         struct rq *rq;
6615         int retval;
6616
6617         get_online_cpus();
6618         rcu_read_lock();
6619
6620         retval = -ESRCH;
6621         p = find_process_by_pid(pid);
6622         if (!p)
6623                 goto out_unlock;
6624
6625         retval = security_task_getscheduler(p);
6626         if (retval)
6627                 goto out_unlock;
6628
6629         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6630         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6631         task_rq_unlock(rq, &flags);
6632
6633 out_unlock:
6634         rcu_read_unlock();
6635         put_online_cpus();
6636
6637         return retval;
6638 }
6639
6640 /**
6641  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6642  * @pid: pid of the process
6643  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6644  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6645  */
6646 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6647                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6648 {
6649         int ret;
6650         cpumask_var_t mask;
6651
6652         if (len < cpumask_size())
6653                 return -EINVAL;
6654
6655         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6656                 return -ENOMEM;
6657
6658         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6659         if (ret == 0) {
6660                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6661                         ret = -EFAULT;
6662                 else
6663                         ret = cpumask_size();
6664         }
6665         free_cpumask_var(mask);
6666
6667         return ret;
6668 }
6669
6670 /**
6671  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6672  *
6673  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6674  * other threads running on this CPU then this function will return.
6675  */
6676 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6677 {
6678         struct rq *rq = this_rq_lock();
6679
6680         schedstat_inc(rq, yld_count);
6681         current->sched_class->yield_task(rq);
6682
6683         /*
6684          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6685          * no need to preempt or enable interrupts:
6686          */
6687         __release(rq->lock);
6688         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6689         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
6690         preempt_enable_no_resched();
6691
6692         schedule();
6693
6694         return 0;
6695 }
6696
6697 static inline int should_resched(void)
6698 {
6699         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6700 }
6701
6702 static void __cond_resched(void)
6703 {
6704         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6705         schedule();
6706         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6707 }
6708
6709 int __sched _cond_resched(void)
6710 {
6711         if (should_resched()) {
6712                 __cond_resched();
6713                 return 1;
6714         }
6715         return 0;
6716 }
6717 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6718
6719 /*
6720  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6721  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6722  *
6723  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6724  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6725  * spin_unlock(), once by hand).
6726  */
6727 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6728 {
6729         int resched = should_resched();
6730         int ret = 0;
6731
6732         lockdep_assert_held(lock);
6733
6734         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6735                 spin_unlock(lock);
6736                 if (resched)
6737                         __cond_resched();
6738                 else
6739                         cpu_relax();
6740                 ret = 1;
6741                 spin_lock(lock);
6742         }
6743         return ret;
6744 }
6745 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6746
6747 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6748 {
6749         BUG_ON(!in_softirq());
6750
6751         if (should_resched()) {
6752                 local_bh_enable();
6753                 __cond_resched();
6754                 local_bh_disable();
6755                 return 1;
6756         }
6757         return 0;
6758 }
6759 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6760
6761 /**
6762  * yield - yield the current processor to other threads.
6763  *
6764  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6765  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6766  */
6767 void __sched yield(void)
6768 {
6769         set_current_state(TASK_RUNNING);
6770         sys_sched_yield();
6771 }
6772 EXPORT_SYMBOL(yield);
6773
6774 /*
6775  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6776  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6777  */
6778 void __sched io_schedule(void)
6779 {
6780         struct rq *rq = raw_rq();
6781
6782         delayacct_blkio_start();
6783         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6784         current->in_iowait = 1;
6785         schedule();
6786         current->in_iowait = 0;
6787         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6788         delayacct_blkio_end();
6789 }
6790 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6791
6792 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6793 {
6794         struct rq *rq = raw_rq();
6795         long ret;
6796
6797         delayacct_blkio_start();
6798         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6799         current->in_iowait = 1;
6800         ret = schedule_timeout(timeout);
6801         current->in_iowait = 0;
6802         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6803         delayacct_blkio_end();
6804         return ret;
6805 }
6806
6807 /**
6808  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6809  * @policy: scheduling class.
6810  *
6811  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6812  * by a given scheduling class.
6813  */
6814 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6815 {
6816         int ret = -EINVAL;
6817
6818         switch (policy) {
6819         case SCHED_FIFO:
6820         case SCHED_RR:
6821                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6822                 break;
6823         case SCHED_NORMAL:
6824         case SCHED_BATCH:
6825         case SCHED_IDLE:
6826                 ret = 0;
6827                 break;
6828         }
6829         return ret;
6830 }
6831
6832 /**
6833  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6834  * @policy: scheduling class.
6835  *
6836  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6837  * by a given scheduling class.
6838  */
6839 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6840 {
6841         int ret = -EINVAL;
6842
6843         switch (policy) {
6844         case SCHED_FIFO:
6845         case SCHED_RR:
6846                 ret = 1;
6847                 break;
6848         case SCHED_NORMAL:
6849         case SCHED_BATCH:
6850         case SCHED_IDLE:
6851                 ret = 0;
6852         }
6853         return ret;
6854 }
6855
6856 /**
6857  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6858  * @pid: pid of the process.
6859  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6860  *
6861  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6862  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6863  */
6864 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6865                 struct timespec __user *, interval)
6866 {
6867         struct task_struct *p;
6868         unsigned int time_slice;
6869         unsigned long flags;
6870         struct rq *rq;
6871         int retval;
6872         struct timespec t;
6873
6874         if (pid < 0)
6875                 return -EINVAL;
6876
6877         retval = -ESRCH;
6878         rcu_read_lock();
6879         p = find_process_by_pid(pid);
6880         if (!p)
6881                 goto out_unlock;
6882
6883         retval = security_task_getscheduler(p);
6884         if (retval)
6885                 goto out_unlock;
6886
6887         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6888         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
6889         task_rq_unlock(rq, &flags);
6890
6891         rcu_read_unlock();
6892         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6893         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6894         return retval;
6895
6896 out_unlock:
6897         rcu_read_unlock();
6898         return retval;
6899 }
6900
6901 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6902
6903 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6904 {
6905         unsigned long free = 0;
6906         unsigned state;
6907
6908         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6909         pr_info("%-13.13s %c", p->comm,
6910                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6911 #if BITS_PER_LONG == 32
6912         if (state == TASK_RUNNING)
6913                 pr_cont(" running  ");
6914         else
6915                 pr_cont(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
6916 #else
6917         if (state == TASK_RUNNING)
6918                 pr_cont("  running task    ");
6919         else
6920                 pr_cont(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
6921 #endif
6922 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6923         free = stack_not_used(p);
6924 #endif