Merge branch 'linus' into sched/core
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         spinlock_t              rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_SMP
313 static int root_task_group_empty(void)
314 {
315         return list_empty(&root_task_group.children);
316 }
317 #endif
318
319 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
320 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
321 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
322 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
323 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
324 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
325
326 /*
327  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
328  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
329  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
330  * too large, so as the shares value of a task group.
331  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
332  *  limitation from this.)
333  */
334 #define MIN_SHARES      2
335 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
336
337 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
338 #endif
339
340 /* Default task group.
341  *      Every task in system belong to this group at bootup.
342  */
343 struct task_group init_task_group;
344
345 /* return group to which a task belongs */
346 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
347 {
348         struct task_group *tg;
349
350 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
351         rcu_read_lock();
352         tg = __task_cred(p)->user->tg;
353         rcu_read_unlock();
354 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
355         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
356                                 struct task_group, css);
357 #else
358         tg = &init_task_group;
359 #endif
360         return tg;
361 }
362
363 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
364 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
365 {
366 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
367         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
368         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
369 #endif
370
371 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
372         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
373         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
374 #endif
375 }
376
377 #else
378
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
380 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
381 {
382         return NULL;
383 }
384
385 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
386
387 /* CFS-related fields in a runqueue */
388 struct cfs_rq {
389         struct load_weight load;
390         unsigned long nr_running;
391
392         u64 exec_clock;
393         u64 min_vruntime;
394
395         struct rb_root tasks_timeline;
396         struct rb_node *rb_leftmost;
397
398         struct list_head tasks;
399         struct list_head *balance_iterator;
400
401         /*
402          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
403          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
404          */
405         struct sched_entity *curr, *next, *last;
406
407         unsigned int nr_spread_over;
408
409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
410         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
411
412         /*
413          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
414          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
415          * (like users, containers etc.)
416          *
417          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
418          * list is used during load balance.
419          */
420         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
421         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
422
423 #ifdef CONFIG_SMP
424         /*
425          * the part of load.weight contributed by tasks
426          */
427         unsigned long task_weight;
428
429         /*
430          *   h_load = weight * f(tg)
431          *
432          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
433          * this group.
434          */
435         unsigned long h_load;
436
437         /*
438          * this cpu's part of tg->shares
439          */
440         unsigned long shares;
441
442         /*
443          * load.weight at the time we set shares
444          */
445         unsigned long rq_weight;
446 #endif
447 #endif
448 };
449
450 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
451 struct rt_rq {
452         struct rt_prio_array active;
453         unsigned long rt_nr_running;
454 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
455         struct {
456                 int curr; /* highest queued rt task prio */
457 #ifdef CONFIG_SMP
458                 int next; /* next highest */
459 #endif
460         } highest_prio;
461 #endif
462 #ifdef CONFIG_SMP
463         unsigned long rt_nr_migratory;
464         unsigned long rt_nr_total;
465         int overloaded;
466         struct plist_head pushable_tasks;
467 #endif
468         int rt_throttled;
469         u64 rt_time;
470         u64 rt_runtime;
471         /* Nests inside the rq lock: */
472         spinlock_t rt_runtime_lock;
473
474 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
475         unsigned long rt_nr_boosted;
476
477         struct rq *rq;
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479         struct task_group *tg;
480         struct sched_rt_entity *rt_se;
481 #endif
482 };
483
484 #ifdef CONFIG_SMP
485
486 /*
487  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
488  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
489  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
490  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
491  * object.
492  *
493  */
494 struct root_domain {
495         atomic_t refcount;
496         cpumask_var_t span;
497         cpumask_var_t online;
498
499         /*
500          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
501          * one runnable RT task.
502          */
503         cpumask_var_t rto_mask;
504         atomic_t rto_count;
505 #ifdef CONFIG_SMP
506         struct cpupri cpupri;
507 #endif
508 };
509
510 /*
511  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
512  * members (mimicking the global state we have today).
513  */
514 static struct root_domain def_root_domain;
515
516 #endif
517
518 /*
519  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
520  *
521  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
522  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
523  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
524  */
525 struct rq {
526         /* runqueue lock: */
527         spinlock_t lock;
528
529         /*
530          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
531          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
532          */
533         unsigned long nr_running;
534         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
535         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
536 #ifdef CONFIG_NO_HZ
537         unsigned long last_tick_seen;
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544         u64 nr_migrations_in;
545
546         struct cfs_rq cfs;
547         struct rt_rq rt;
548
549 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
550         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
551         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
552 #endif
553 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
554         struct list_head leaf_rt_rq_list;
555 #endif
556
557         /*
558          * This is part of a global counter where only the total sum
559          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
560          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
561          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
562          */
563         unsigned long nr_uninterruptible;
564
565         struct task_struct *curr, *idle;
566         unsigned long next_balance;
567         struct mm_struct *prev_mm;
568
569         u64 clock;
570
571         atomic_t nr_iowait;
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct root_domain *rd;
575         struct sched_domain *sd;
576
577         unsigned char idle_at_tick;
578         /* For active balancing */
579         int post_schedule;
580         int active_balance;
581         int push_cpu;
582         /* cpu of this runqueue: */
583         int cpu;
584         int online;
585
586         unsigned long avg_load_per_task;
587
588         struct task_struct *migration_thread;
589         struct list_head migration_queue;
590
591         u64 rt_avg;
592         u64 age_stamp;
593 #endif
594
595         /* calc_load related fields */
596         unsigned long calc_load_update;
597         long calc_load_active;
598
599 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
600 #ifdef CONFIG_SMP
601         int hrtick_csd_pending;
602         struct call_single_data hrtick_csd;
603 #endif
604         struct hrtimer hrtick_timer;
605 #endif
606
607 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
608         /* latency stats */
609         struct sched_info rq_sched_info;
610         unsigned long long rq_cpu_time;
611         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
612
613         /* sys_sched_yield() stats */
614         unsigned int yld_count;
615
616         /* schedule() stats */
617         unsigned int sched_switch;
618         unsigned int sched_count;
619         unsigned int sched_goidle;
620
621         /* try_to_wake_up() stats */
622         unsigned int ttwu_count;
623         unsigned int ttwu_local;
624
625         /* BKL stats */
626         unsigned int bkl_count;
627 #endif
628 };
629
630 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
631
632 static inline
633 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
634 {
635         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
636 }
637
638 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
639 {
640 #ifdef CONFIG_SMP
641         return rq->cpu;
642 #else
643         return 0;
644 #endif
645 }
646
647 /*
648  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
649  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
650  *
651  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
652  * preempt-disabled sections.
653  */
654 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
655         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
656
657 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
658 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
659 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
660 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
661 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
662
663 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
664 {
665         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
666 }
667
668 /*
669  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
670  */
671 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
672 # define const_debug __read_mostly
673 #else
674 # define const_debug static const
675 #endif
676
677 /**
678  * runqueue_is_locked
679  * @cpu: the processor in question.
680  *
681  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
682  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
683  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
684  */
685 int runqueue_is_locked(int cpu)
686 {
687         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
688 }
689
690 /*
691  * Debugging: various feature bits
692  */
693
694 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
695         __SCHED_FEAT_##name ,
696
697 enum {
698 #include "sched_features.h"
699 };
700
701 #undef SCHED_FEAT
702
703 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
704         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
705
706 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
707 #include "sched_features.h"
708         0;
709
710 #undef SCHED_FEAT
711
712 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
713 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
714         #name ,
715
716 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
717 #include "sched_features.h"
718         NULL
719 };
720
721 #undef SCHED_FEAT
722
723 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
724 {
725         int i;
726
727         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
728                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
729                         seq_puts(m, "NO_");
730                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
731         }
732         seq_puts(m, "\n");
733
734         return 0;
735 }
736
737 static ssize_t
738 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
739                 size_t cnt, loff_t *ppos)
740 {
741         char buf[64];
742         char *cmp = buf;
743         int neg = 0;
744         int i;
745
746         if (cnt > 63)
747                 cnt = 63;
748
749         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
750                 return -EFAULT;
751
752         buf[cnt] = 0;
753
754         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
755                 neg = 1;
756                 cmp += 3;
757         }
758
759         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
760                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
761
762                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
763                         if (neg)
764                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
765                         else
766                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
767                         break;
768                 }
769         }
770
771         if (!sched_feat_names[i])
772                 return -EINVAL;
773
774         filp->f_pos += cnt;
775
776         return cnt;
777 }
778
779 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
780 {
781         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
782 }
783
784 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
785         .open           = sched_feat_open,
786         .write          = sched_feat_write,
787         .read           = seq_read,
788         .llseek         = seq_lseek,
789         .release        = single_release,
790 };
791
792 static __init int sched_init_debug(void)
793 {
794         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
795                         &sched_feat_fops);
796
797         return 0;
798 }
799 late_initcall(sched_init_debug);
800
801 #endif
802
803 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
804
805 /*
806  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
807  * Limited because this is done with IRQs disabled.
808  */
809 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
810
811 /*
812  * ratelimit for updating the group shares.
813  * default: 0.25ms
814  */
815 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
816
817 /*
818  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
819  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
820  * default: 4
821  */
822 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
823
824 /*
825  * period over which we average the RT time consumption, measured
826  * in ms.
827  *
828  * default: 1s
829  */
830 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
831
832 /*
833  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
834  * default: 1s
835  */
836 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
837
838 static __read_mostly int scheduler_running;
839
840 /*
841  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
842  * default: 0.95s
843  */
844 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
845
846 static inline u64 global_rt_period(void)
847 {
848         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
849 }
850
851 static inline u64 global_rt_runtime(void)
852 {
853         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
854                 return RUNTIME_INF;
855
856         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
857 }
858
859 #ifndef prepare_arch_switch
860 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
861 #endif
862 #ifndef finish_arch_switch
863 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
864 #endif
865
866 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
867 {
868         return rq->curr == p;
869 }
870
871 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
872 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
873 {
874         return task_current(rq, p);
875 }
876
877 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
878 {
879 }
880
881 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
882 {
883 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
884         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
885         rq->lock.owner = current;
886 #endif
887         /*
888          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
889          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
890          * prev into current:
891          */
892         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
893
894         spin_unlock_irq(&rq->lock);
895 }
896
897 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
898 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
899 {
900 #ifdef CONFIG_SMP
901         return p->oncpu;
902 #else
903         return task_current(rq, p);
904 #endif
905 }
906
907 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
908 {
909 #ifdef CONFIG_SMP
910         /*
911          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
912          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
913          * here.
914          */
915         next->oncpu = 1;
916 #endif
917 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
918         spin_unlock_irq(&rq->lock);
919 #else
920         spin_unlock(&rq->lock);
921 #endif
922 }
923
924 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
925 {
926 #ifdef CONFIG_SMP
927         /*
928          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
929          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
930          * finished.
931          */
932         smp_wmb();
933         prev->oncpu = 0;
934 #endif
935 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
936         local_irq_enable();
937 #endif
938 }
939 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
940
941 /*
942  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
943  * Must be called interrupts disabled.
944  */
945 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
946         __acquires(rq->lock)
947 {
948         for (;;) {
949                 struct rq *rq = task_rq(p);
950                 spin_lock(&rq->lock);
951                 if (likely(rq == task_rq(p)))
952                         return rq;
953                 spin_unlock(&rq->lock);
954         }
955 }
956
957 /*
958  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
959  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
960  * explicitly disabling preemption.
961  */
962 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
963         __acquires(rq->lock)
964 {
965         struct rq *rq;
966
967         for (;;) {
968                 local_irq_save(*flags);
969                 rq = task_rq(p);
970                 spin_lock(&rq->lock);
971                 if (likely(rq == task_rq(p)))
972                         return rq;
973                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
974         }
975 }
976
977 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
978 {
979         struct rq *rq = task_rq(p);
980
981         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
982         spin_unlock_wait(&rq->lock);
983 }
984
985 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
986         __releases(rq->lock)
987 {
988         spin_unlock(&rq->lock);
989 }
990
991 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
992         __releases(rq->lock)
993 {
994         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
995 }
996
997 /*
998  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
999  */
1000 static struct rq *this_rq_lock(void)
1001         __acquires(rq->lock)
1002 {
1003         struct rq *rq;
1004
1005         local_irq_disable();
1006         rq = this_rq();
1007         spin_lock(&rq->lock);
1008
1009         return rq;
1010 }
1011
1012 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1013 /*
1014  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1015  *
1016  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1017  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1018  * reschedule event.
1019  *
1020  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1021  * rq->lock.
1022  */
1023
1024 /*
1025  * Use hrtick when:
1026  *  - enabled by features
1027  *  - hrtimer is actually high res
1028  */
1029 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1030 {
1031         if (!sched_feat(HRTICK))
1032                 return 0;
1033         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1034                 return 0;
1035         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1036 }
1037
1038 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1039 {
1040         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1041                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * High-resolution timer tick.
1046  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1047  */
1048 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1049 {
1050         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1051
1052         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1053
1054         spin_lock(&rq->lock);
1055         update_rq_clock(rq);
1056         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1057         spin_unlock(&rq->lock);
1058
1059         return HRTIMER_NORESTART;
1060 }
1061
1062 #ifdef CONFIG_SMP
1063 /*
1064  * called from hardirq (IPI) context
1065  */
1066 static void __hrtick_start(void *arg)
1067 {
1068         struct rq *rq = arg;
1069
1070         spin_lock(&rq->lock);
1071         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1072         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1073         spin_unlock(&rq->lock);
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Called to set the hrtick timer state.
1078  *
1079  * called with rq->lock held and irqs disabled
1080  */
1081 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1082 {
1083         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1084         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1085
1086         hrtimer_set_expires(timer, time);
1087
1088         if (rq == this_rq()) {
1089                 hrtimer_restart(timer);
1090         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1091                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1092                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1093         }
1094 }
1095
1096 static int
1097 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1098 {
1099         int cpu = (int)(long)hcpu;
1100
1101         switch (action) {
1102         case CPU_UP_CANCELED:
1103         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1104         case CPU_DOWN_PREPARE:
1105         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1106         case CPU_DEAD:
1107         case CPU_DEAD_FROZEN:
1108                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1109                 return NOTIFY_OK;
1110         }
1111
1112         return NOTIFY_DONE;
1113 }
1114
1115 static __init void init_hrtick(void)
1116 {
1117         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1118 }
1119 #else
1120 /*
1121  * Called to set the hrtick timer state.
1122  *
1123  * called with rq->lock held and irqs disabled
1124  */
1125 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1126 {
1127         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1128                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1129 }
1130
1131 static inline void init_hrtick(void)
1132 {
1133 }
1134 #endif /* CONFIG_SMP */
1135
1136 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1137 {
1138 #ifdef CONFIG_SMP
1139         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1140
1141         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1142         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1143         rq->hrtick_csd.info = rq;
1144 #endif
1145
1146         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1147         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1148 }
1149 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1150 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1151 {
1152 }
1153
1154 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_hrtick(void)
1159 {
1160 }
1161 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1162
1163 /*
1164  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1165  *
1166  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1167  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1168  * the target CPU.
1169  */
1170 #ifdef CONFIG_SMP
1171
1172 #ifndef tsk_is_polling
1173 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1174 #endif
1175
1176 static void resched_task(struct task_struct *p)
1177 {
1178         int cpu;
1179
1180         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1181
1182         if (test_tsk_need_resched(p))
1183                 return;
1184
1185         set_tsk_need_resched(p);
1186
1187         cpu = task_cpu(p);
1188         if (cpu == smp_processor_id())
1189                 return;
1190
1191         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1192         smp_mb();
1193         if (!tsk_is_polling(p))
1194                 smp_send_reschedule(cpu);
1195 }
1196
1197 static void resched_cpu(int cpu)
1198 {
1199         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1200         unsigned long flags;
1201
1202         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1203                 return;
1204         resched_task(cpu_curr(cpu));
1205         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1206 }
1207
1208 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1209 /*
1210  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1211  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1212  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1213  * idle system the next event might even be infinite time into the
1214  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1215  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1216  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1217  * wheel for the next timer event.
1218  */
1219 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1220 {
1221         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1222
1223         if (cpu == smp_processor_id())
1224                 return;
1225
1226         /*
1227          * This is safe, as this function is called with the timer
1228          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1229          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1230          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1231          * timer into account automatically.
1232          */
1233         if (rq->curr != rq->idle)
1234                 return;
1235
1236         /*
1237          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1238          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1239          * idle task through an additional NOOP schedule()
1240          */
1241         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1242
1243         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1244         smp_mb();
1245         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1246                 smp_send_reschedule(cpu);
1247 }
1248 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1249
1250 static u64 sched_avg_period(void)
1251 {
1252         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1253 }
1254
1255 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1256 {
1257         s64 period = sched_avg_period();
1258
1259         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1260                 rq->age_stamp += period;
1261                 rq->rt_avg /= 2;
1262         }
1263 }
1264
1265 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1266 {
1267         rq->rt_avg += rt_delta;
1268         sched_avg_update(rq);
1269 }
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void resched_task(struct task_struct *p)
1273 {
1274         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_need_resched(p);
1276 }
1277
1278 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1279 {
1280 }
1281 #endif /* CONFIG_SMP */
1282
1283 #if BITS_PER_LONG == 32
1284 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1285 #else
1286 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1287 #endif
1288
1289 #define WMULT_SHIFT     32
1290
1291 /*
1292  * Shift right and round:
1293  */
1294 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1295
1296 /*
1297  * delta *= weight / lw
1298  */
1299 static unsigned long
1300 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1301                 struct load_weight *lw)
1302 {
1303         u64 tmp;
1304
1305         if (!lw->inv_weight) {
1306                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1307                         lw->inv_weight = 1;
1308                 else
1309                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1310                                 / (lw->weight+1);
1311         }
1312
1313         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1314         /*
1315          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1316          */
1317         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1318                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1319                         WMULT_SHIFT/2);
1320         else
1321                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1322
1323         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1324 }
1325
1326 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1327 {
1328         lw->weight += inc;
1329         lw->inv_weight = 0;
1330 }
1331
1332 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1333 {
1334         lw->weight -= dec;
1335         lw->inv_weight = 0;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1340  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1341  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1342  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1343  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1344  * slice expiry etc.
1345  */
1346
1347 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1348 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1349
1350 /*
1351  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1352  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1353  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1354  * that remained on nice 0.
1355  *
1356  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1357  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1358  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1359  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1360  * the relative distance between them is ~25%.)
1361  */
1362 static const int prio_to_weight[40] = {
1363  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1364  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1365  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1366  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1367  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1368  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1369  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1370  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1371 };
1372
1373 /*
1374  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1375  *
1376  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1377  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1378  * into multiplications:
1379  */
1380 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1381  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1382  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1383  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1384  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1385  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1386  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1387  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1388  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1389 };
1390
1391 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1392
1393 /*
1394  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1395  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1396  * structures to the load-balancing proper:
1397  */
1398 struct rq_iterator {
1399         void *arg;
1400         struct task_struct *(*start)(void *);
1401         struct task_struct *(*next)(void *);
1402 };
1403
1404 #ifdef CONFIG_SMP
1405 static unsigned long
1406 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1407               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1408               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1409               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1410
1411 static int
1412 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1413                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1414                    struct rq_iterator *iterator);
1415 #endif
1416
1417 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1418 enum cpuacct_stat_index {
1419         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1420         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1421
1422         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1423 };
1424
1425 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1426 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1427 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1428                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1429 #else
1430 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1431 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1432                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1433 #endif
1434
1435 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1436 {
1437         update_load_add(&rq->load, load);
1438 }
1439
1440 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1441 {
1442         update_load_sub(&rq->load, load);
1443 }
1444
1445 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1446 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1447
1448 /*
1449  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1450  * leaving it for the final time.
1451  */
1452 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1453 {
1454         struct task_group *parent, *child;
1455         int ret;
1456
1457         rcu_read_lock();
1458         parent = &root_task_group;
1459 down:
1460         ret = (*down)(parent, data);
1461         if (ret)
1462                 goto out_unlock;
1463         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1464                 parent = child;
1465                 goto down;
1466
1467 up:
1468                 continue;
1469         }
1470         ret = (*up)(parent, data);
1471         if (ret)
1472                 goto out_unlock;
1473
1474         child = parent;
1475         parent = parent->parent;
1476         if (parent)
1477                 goto up;
1478 out_unlock:
1479         rcu_read_unlock();
1480
1481         return ret;
1482 }
1483
1484 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1485 {
1486         return 0;
1487 }
1488 #endif
1489
1490 #ifdef CONFIG_SMP
1491 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1492 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1493 {
1494         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1499  * according to the scheduling class and "nice" value.
1500  *
1501  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1502  * balance conservatively.
1503  */
1504 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1505 {
1506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1507         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1508
1509         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1510                 return total;
1511
1512         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1517  * according to the scheduling class and "nice" value.
1518  */
1519 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1520 {
1521         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1522         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1523
1524         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1525                 return total;
1526
1527         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1528 }
1529
1530 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1531 {
1532         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1533
1534         if (!sd)
1535                 return NULL;
1536
1537         return sd->groups;
1538 }
1539
1540 static unsigned long power_of(int cpu)
1541 {
1542         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1543
1544         if (!group)
1545                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1546
1547         return group->cpu_power;
1548 }
1549
1550 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1551
1552 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1553 {
1554         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1555         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1556
1557         if (nr_running)
1558                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1559         else
1560                 rq->avg_load_per_task = 0;
1561
1562         return rq->avg_load_per_task;
1563 }
1564
1565 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1566
1567 struct update_shares_data {
1568         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1569 };
1570
1571 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, 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                                     struct update_shares_data *usd)
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                 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                 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, shares = 0;
1621         struct update_shares_data *usd;
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 = &__get_cpu_var(update_shares_data);
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                 /*
1637                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1638                  * is one of average load so that when a new task gets to
1639                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1640                  */
1641                 if (!weight)
1642                         weight = NICE_0_LOAD;
1643
1644                 rq_weight += weight;
1645                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1646         }
1647
1648         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1649                 shares = tg->shares;
1650
1651         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1652                 shares = tg->shares;
1653
1654         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1655                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1656
1657         local_irq_restore(flags);
1658
1659         return 0;
1660 }
1661
1662 /*
1663  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1664  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1665  * group is a fraction of its parents load.
1666  */
1667 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1668 {
1669         unsigned long load;
1670         long cpu = (long)data;
1671
1672         if (!tg->parent) {
1673                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1674         } else {
1675                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1676                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1677                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1678         }
1679
1680         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1681
1682         return 0;
1683 }
1684
1685 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1686 {
1687         s64 elapsed;
1688         u64 now;
1689
1690         if (root_task_group_empty())
1691                 return;
1692
1693         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1694         elapsed = now - sd->last_update;
1695
1696         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1697                 sd->last_update = now;
1698                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1699         }
1700 }
1701
1702 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1703 {
1704         if (root_task_group_empty())
1705                 return;
1706
1707         spin_unlock(&rq->lock);
1708         update_shares(sd);
1709         spin_lock(&rq->lock);
1710 }
1711
1712 static void update_h_load(long cpu)
1713 {
1714         if (root_task_group_empty())
1715                 return;
1716
1717         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1718 }
1719
1720 #else
1721
1722 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1723 {
1724 }
1725
1726 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1727 {
1728 }
1729
1730 #endif
1731
1732 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1733
1734 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1735
1736 /*
1737  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1738  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1739  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1740  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1741  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1742  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1743  */
1744 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1745         __releases(this_rq->lock)
1746         __acquires(busiest->lock)
1747         __acquires(this_rq->lock)
1748 {
1749         spin_unlock(&this_rq->lock);
1750         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1751
1752         return 1;
1753 }
1754
1755 #else
1756 /*
1757  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1758  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1759  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1760  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1761  * regardless of entry order into the function.
1762  */
1763 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1764         __releases(this_rq->lock)
1765         __acquires(busiest->lock)
1766         __acquires(this_rq->lock)
1767 {
1768         int ret = 0;
1769
1770         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1771                 if (busiest < this_rq) {
1772                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1773                         spin_lock(&busiest->lock);
1774                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1775                         ret = 1;
1776                 } else
1777                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1778         }
1779         return ret;
1780 }
1781
1782 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1783
1784 /*
1785  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1786  */
1787 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1788 {
1789         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1790                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1791                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1792                 BUG_ON(1);
1793         }
1794
1795         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1796 }
1797
1798 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1799         __releases(busiest->lock)
1800 {
1801         spin_unlock(&busiest->lock);
1802         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1803 }
1804 #endif
1805
1806 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1807 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1808 {
1809 #ifdef CONFIG_SMP
1810         cfs_rq->shares = shares;
1811 #endif
1812 }
1813 #endif
1814
1815 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1816
1817 #include "sched_stats.h"
1818 #include "sched_idletask.c"
1819 #include "sched_fair.c"
1820 #include "sched_rt.c"
1821 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1822 # include "sched_debug.c"
1823 #endif
1824
1825 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1826 #define for_each_class(class) \
1827    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1828
1829 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1830 {
1831         rq->nr_running++;
1832 }
1833
1834 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1835 {
1836         rq->nr_running--;
1837 }
1838
1839 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1840 {
1841         if (task_has_rt_policy(p)) {
1842                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1843                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1844                 return;
1845         }
1846
1847         /*
1848          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1849          */
1850         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1851                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1852                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1853                 return;
1854         }
1855
1856         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1857         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1858 }
1859
1860 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1861 {
1862         s64 diff = sample - *avg;
1863         *avg += diff >> 3;
1864 }
1865
1866 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1867 {
1868         if (wakeup)
1869                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1870
1871         sched_info_queued(p);
1872         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1873         p->se.on_rq = 1;
1874 }
1875
1876 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1877 {
1878         if (sleep) {
1879                 if (p->se.last_wakeup) {
1880                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1881                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1882                         p->se.last_wakeup = 0;
1883                 } else {
1884                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1885                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1886                 }
1887         }
1888
1889         sched_info_dequeued(p);
1890         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1891         p->se.on_rq = 0;
1892 }
1893
1894 /*
1895  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1896  */
1897 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1898 {
1899         return p->static_prio;
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1904  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1905  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1906  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1907  * estimator recalculates.
1908  */
1909 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1910 {
1911         int prio;
1912
1913         if (task_has_rt_policy(p))
1914                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1915         else
1916                 prio = __normal_prio(p);
1917         return prio;
1918 }
1919
1920 /*
1921  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1922  * taken into account by the scheduler. This value might
1923  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1924  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1925  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1926  */
1927 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1928 {
1929         p->normal_prio = normal_prio(p);
1930         /*
1931          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1932          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1933          * to the normal priority:
1934          */
1935         if (!rt_prio(p->prio))
1936                 return p->normal_prio;
1937         return p->prio;
1938 }
1939
1940 /*
1941  * activate_task - move a task to the runqueue.
1942  */
1943 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1944 {
1945         if (task_contributes_to_load(p))
1946                 rq->nr_uninterruptible--;
1947
1948         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1949         inc_nr_running(rq);
1950 }
1951
1952 /*
1953  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1954  */
1955 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1956 {
1957         if (task_contributes_to_load(p))
1958                 rq->nr_uninterruptible++;
1959
1960         dequeue_task(rq, p, sleep);
1961         dec_nr_running(rq);
1962 }
1963
1964 /**
1965  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1966  * @p: the task in question.
1967  */
1968 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1969 {
1970         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1971 }
1972
1973 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1974 {
1975         set_task_rq(p, cpu);
1976 #ifdef CONFIG_SMP
1977         /*
1978          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1979          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1980          * per-task data have been completed by this moment.
1981          */
1982         smp_wmb();
1983         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1984 #endif
1985 }
1986
1987 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1988                                        const struct sched_class *prev_class,
1989                                        int oldprio, int running)
1990 {
1991         if (prev_class != p->sched_class) {
1992                 if (prev_class->switched_from)
1993                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1994                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1995         } else
1996                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1997 }
1998
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000 /*
2001  * Is this task likely cache-hot:
2002  */
2003 static int
2004 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2005 {
2006         s64 delta;
2007
2008         /*
2009          * Buddy candidates are cache hot:
2010          */
2011         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2012                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2013                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2014                 return 1;
2015
2016         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2017                 return 0;
2018
2019         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2020                 return 1;
2021         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2022                 return 0;
2023
2024         delta = now - p->se.exec_start;
2025
2026         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2027 }
2028
2029
2030 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2031 {
2032         int old_cpu = task_cpu(p);
2033         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2034         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2035                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2036         u64 clock_offset;
2037
2038         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2039
2040         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2041
2042 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2043         if (p->se.wait_start)
2044                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2045         if (p->se.sleep_start)
2046                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2047         if (p->se.block_start)
2048                 p->se.block_start -= clock_offset;
2049 #endif
2050         if (old_cpu != new_cpu) {
2051                 p->se.nr_migrations++;
2052                 new_rq->nr_migrations_in++;
2053 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2054                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2055                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2056 #endif
2057                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2058                                      1, 1, NULL, 0);
2059         }
2060         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2061                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2062
2063         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2064 }
2065
2066 struct migration_req {
2067         struct list_head list;
2068
2069         struct task_struct *task;
2070         int dest_cpu;
2071
2072         struct completion done;
2073 };
2074
2075 /*
2076  * The task's runqueue lock must be held.
2077  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2078  */
2079 static int
2080 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2081 {
2082         struct rq *rq = task_rq(p);
2083
2084         /*
2085          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2086          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2087          */
2088         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2089                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2090                 return 0;
2091         }
2092
2093         init_completion(&req->done);
2094         req->task = p;
2095         req->dest_cpu = dest_cpu;
2096         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2097
2098         return 1;
2099 }
2100
2101 /*
2102  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2103  *                              context switch.
2104  *
2105  * @p must not be current.
2106  */
2107 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2108 {
2109         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2110         int running;
2111         struct rq *rq;
2112
2113         nvcsw   = p->nvcsw;
2114         nivcsw  = p->nivcsw;
2115         for (;;) {
2116                 /*
2117                  * The runqueue is assigned before the actual context
2118                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2119                  *
2120                  * We could check initially without the lock but it is
2121                  * very likely that we need to take the lock in every
2122                  * iteration.
2123                  */
2124                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2125                 running = task_running(rq, p);
2126                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2127
2128                 if (likely(!running))
2129                         break;
2130                 /*
2131                  * The switch count is incremented before the actual
2132                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2133                  * sure at least one completed.
2134                  */
2135                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2136                         break;
2137                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2138                         break;
2139
2140                 cpu_relax();
2141         }
2142 }
2143
2144 /*
2145  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2146  *
2147  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2148  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2149  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2150  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2151  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2152  * @p has remained unscheduled the whole time.
2153  *
2154  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2155  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2156  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2157  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2158  * waiting to become inactive.
2159  */
2160 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2161 {
2162         unsigned long flags;
2163         int running, on_rq;
2164         unsigned long ncsw;
2165         struct rq *rq;
2166
2167         for (;;) {
2168                 /*
2169                  * We do the initial early heuristics without holding
2170                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2171                  * the runqueue lock when things look like they will
2172                  * work out!
2173                  */
2174                 rq = task_rq(p);
2175
2176                 /*
2177                  * If the task is actively running on another CPU
2178                  * still, just relax and busy-wait without holding
2179                  * any locks.
2180                  *
2181                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2182                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2183                  * But we don't care, since "task_running()" will
2184                  * return false if the runqueue has changed and p
2185                  * is actually now running somewhere else!
2186                  */
2187                 while (task_running(rq, p)) {
2188                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2189                                 return 0;
2190                         cpu_relax();
2191                 }
2192
2193                 /*
2194                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2195                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2196                  * just go back and repeat.
2197                  */
2198                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2199                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2200                 running = task_running(rq, p);
2201                 on_rq = p->se.on_rq;
2202                 ncsw = 0;
2203                 if (!match_state || p->state == match_state)
2204                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2205                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2206
2207                 /*
2208                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2209                  */
2210                 if (unlikely(!ncsw))
2211                         break;
2212
2213                 /*
2214                  * Was it really running after all now that we
2215                  * checked with the proper locks actually held?
2216                  *
2217                  * Oops. Go back and try again..
2218                  */
2219                 if (unlikely(running)) {
2220                         cpu_relax();
2221                         continue;
2222                 }
2223
2224                 /*
2225                  * It's not enough that it's not actively running,
2226                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2227                  * preempted!
2228                  *
2229                  * So if it was still runnable (but just not actively
2230                  * running right now), it's preempted, and we should
2231                  * yield - it could be a while.
2232                  */
2233                 if (unlikely(on_rq)) {
2234                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2235                         continue;
2236                 }
2237
2238                 /*
2239                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2240                  * runnable, which means that it will never become
2241                  * running in the future either. We're all done!
2242                  */
2243                 break;
2244         }
2245
2246         return ncsw;
2247 }
2248
2249 /***
2250  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2251  * @p: the to-be-kicked thread
2252  *
2253  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2254  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2255  *
2256  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2257  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2258  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2259  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2260  * achieved as well.
2261  */
2262 void kick_process(struct task_struct *p)
2263 {
2264         int cpu;
2265
2266         preempt_disable();
2267         cpu = task_cpu(p);
2268         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2269                 smp_send_reschedule(cpu);
2270         preempt_enable();
2271 }
2272 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2273 #endif /* CONFIG_SMP */
2274
2275 /**
2276  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2277  * @p:          the task to evaluate
2278  * @func:       the function to be called
2279  * @info:       the function call argument
2280  *
2281  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2282  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2283  */
2284 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2285                               void (*func) (void *info), void *info)
2286 {
2287         int cpu;
2288
2289         preempt_disable();
2290         cpu = task_cpu(p);
2291         if (task_curr(p))
2292                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2293         preempt_enable();
2294 }
2295
2296 /***
2297  * try_to_wake_up - wake up a thread
2298  * @p: the to-be-woken-up thread
2299  * @state: the mask of task states that can be woken
2300  * @sync: do a synchronous wakeup?
2301  *
2302  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2303  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2304  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2305  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2306  * runnable without the overhead of this.
2307  *
2308  * returns failure only if the task is already active.
2309  */
2310 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2311                           int wake_flags)
2312 {
2313         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2314         unsigned long flags;
2315         struct rq *rq, *orig_rq;
2316
2317         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2318                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2319
2320         this_cpu = get_cpu();
2321
2322         smp_wmb();
2323         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2324         update_rq_clock(rq);
2325         if (!(p->state & state))
2326                 goto out;
2327
2328         if (p->se.on_rq)
2329                 goto out_running;
2330
2331         cpu = task_cpu(p);
2332         orig_cpu = cpu;
2333
2334 #ifdef CONFIG_SMP
2335         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2336                 goto out_activate;
2337
2338         /*
2339          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2340          * we put the task in TASK_WAKING state.
2341          *
2342          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2343          */
2344         if (task_contributes_to_load(p))
2345                 rq->nr_uninterruptible--;
2346         p->state = TASK_WAKING;
2347         task_rq_unlock(rq, &flags);
2348
2349         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2350         if (cpu != orig_cpu)
2351                 set_task_cpu(p, cpu);
2352
2353         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2354
2355         if (rq != orig_rq)
2356                 update_rq_clock(rq);
2357
2358         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2359         cpu = task_cpu(p);
2360
2361 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2362         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2363         if (cpu == this_cpu)
2364                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2365         else {
2366                 struct sched_domain *sd;
2367                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2368                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2369                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2370                                 break;
2371                         }
2372                 }
2373         }
2374 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2375
2376 out_activate:
2377 #endif /* CONFIG_SMP */
2378         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2379         if (wake_flags & WF_SYNC)
2380                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2381         if (orig_cpu != cpu)
2382                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2383         if (cpu == this_cpu)
2384                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2385         else
2386                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2387         activate_task(rq, p, 1);
2388         success = 1;
2389
2390         /*
2391          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2392          */
2393         if (!in_interrupt()) {
2394                 struct sched_entity *se = &current->se;
2395                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2396
2397                 if (se->last_wakeup)
2398                         sample -= se->last_wakeup;
2399                 else
2400                         sample -= se->start_runtime;
2401                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2402
2403                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2404         }
2405
2406 out_running:
2407         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2408         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2409
2410         p->state = TASK_RUNNING;
2411 #ifdef CONFIG_SMP
2412         if (p->sched_class->task_wake_up)
2413                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2414 #endif
2415 out:
2416         task_rq_unlock(rq, &flags);
2417         put_cpu();
2418
2419         return success;
2420 }
2421
2422 /**
2423  * wake_up_process - Wake up a specific process
2424  * @p: The process to be woken up.
2425  *
2426  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2427  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2428  * running.
2429  *
2430  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2431  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2432  */
2433 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2434 {
2435         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2436 }
2437 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2438
2439 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2440 {
2441         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2442 }
2443
2444 /*
2445  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2446  * p is forked by current.
2447  *
2448  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2449  */
2450 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2451 {
2452         p->se.exec_start                = 0;
2453         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2454         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2455         p->se.nr_migrations             = 0;
2456         p->se.last_wakeup               = 0;
2457         p->se.avg_overlap               = 0;
2458         p->se.start_runtime             = 0;
2459         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2460         p->se.avg_running               = 0;
2461
2462 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2463         p->se.wait_start                        = 0;
2464         p->se.wait_max                          = 0;
2465         p->se.wait_count                        = 0;
2466         p->se.wait_sum                          = 0;
2467
2468         p->se.sleep_start                       = 0;
2469         p->se.sleep_max                         = 0;
2470         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2471
2472         p->se.block_start                       = 0;
2473         p->se.block_max                         = 0;
2474         p->se.exec_max                          = 0;
2475         p->se.slice_max                         = 0;
2476
2477         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2478         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2479         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2480         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2481         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2482         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2483
2484         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2485         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2486         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2487         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2488         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2489         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2490         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2491         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2492         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2493
2494 #endif
2495
2496         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2497         p->se.on_rq = 0;
2498         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2499
2500 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2501         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2502 #endif
2503
2504         /*
2505          * We mark the process as running here, but have not actually
2506          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2507          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2508          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2509          */
2510         p->state = TASK_RUNNING;
2511 }
2512
2513 /*
2514  * fork()/clone()-time setup:
2515  */
2516 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2517 {
2518         int cpu = get_cpu();
2519
2520         __sched_fork(p);
2521
2522         /*
2523          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2524          */
2525         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2526                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2527                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2528                         p->normal_prio = p->static_prio;
2529                 }
2530
2531                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2532                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2533                         p->normal_prio = p->static_prio;
2534                         set_load_weight(p);
2535                 }
2536
2537                 /*
2538                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2539                  * fulfilled its duty:
2540                  */
2541                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2542         }
2543
2544         /*
2545          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2546          */
2547         p->prio = current->normal_prio;
2548
2549         if (!rt_prio(p->prio))
2550                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2551
2552 #ifdef CONFIG_SMP
2553         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2554 #endif
2555         set_task_cpu(p, cpu);
2556
2557 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2558         if (likely(sched_info_on()))
2559                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2560 #endif
2561 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2562         p->oncpu = 0;
2563 #endif
2564 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2565         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2566         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2567 #endif
2568         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2569
2570         put_cpu();
2571 }
2572
2573 /*
2574  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2575  *
2576  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2577  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2578  * on the runqueue and wakes it.
2579  */
2580 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2581 {
2582         unsigned long flags;
2583         struct rq *rq;
2584
2585         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2586         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2587         update_rq_clock(rq);
2588
2589         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2590                 activate_task(rq, p, 0);
2591         } else {
2592                 /*
2593                  * Let the scheduling class do new task startup
2594                  * management (if any):
2595                  */
2596                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2597                 inc_nr_running(rq);
2598         }
2599         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2600         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2601 #ifdef CONFIG_SMP
2602         if (p->sched_class->task_wake_up)
2603                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2604 #endif
2605         task_rq_unlock(rq, &flags);
2606 }
2607
2608 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2609
2610 /**
2611  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2612  * @notifier: notifier struct to register
2613  */
2614 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2615 {
2616         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2617 }
2618 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2619
2620 /**
2621  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2622  * @notifier: notifier struct to unregister
2623  *
2624  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2625  */
2626 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2627 {
2628         hlist_del(&notifier->link);
2629 }
2630 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2631
2632 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2633 {
2634         struct preempt_notifier *notifier;
2635         struct hlist_node *node;
2636
2637         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2638                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2639 }
2640
2641 static void
2642 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2643                                  struct task_struct *next)
2644 {
2645         struct preempt_notifier *notifier;
2646         struct hlist_node *node;
2647
2648         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2649                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2650 }
2651
2652 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2653
2654 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2655 {
2656 }
2657
2658 static void
2659 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2660                                  struct task_struct *next)
2661 {
2662 }
2663
2664 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2665
2666 /**
2667  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2668  * @rq: the runqueue preparing to switch
2669  * @prev: the current task that is being switched out
2670  * @next: the task we are going to switch to.
2671  *
2672  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2673  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2674  * switch.
2675  *
2676  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2677  * hooks.
2678  */
2679 static inline void
2680 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2681                     struct task_struct *next)
2682 {
2683         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2684         prepare_lock_switch(rq, next);
2685         prepare_arch_switch(next);
2686 }
2687
2688 /**
2689  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2690  * @rq: runqueue associated with task-switch
2691  * @prev: the thread we just switched away from.
2692  *
2693  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2694  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2695  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2696  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2697  *
2698  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2699  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2700  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2701  * details.)
2702  */
2703 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2704         __releases(rq->lock)
2705 {
2706         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2707         long prev_state;
2708
2709         rq->prev_mm = NULL;
2710
2711         /*
2712          * A task struct has one reference for the use as "current".
2713          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2714          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2715          * the scheduled task must drop that reference.
2716          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2717          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2718          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2719          * be dropped twice.
2720          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2721          */
2722         prev_state = prev->state;
2723         finish_arch_switch(prev);
2724         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2725         finish_lock_switch(rq, prev);
2726
2727         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2728         if (mm)
2729                 mmdrop(mm);
2730         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2731                 /*
2732                  * Remove function-return probe instances associated with this
2733                  * task and put them back on the free list.
2734                  */
2735                 kprobe_flush_task(prev);
2736                 put_task_struct(prev);
2737         }
2738 }
2739
2740 #ifdef CONFIG_SMP
2741
2742 /* assumes rq->lock is held */
2743 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2744 {
2745         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2746                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2747 }
2748
2749 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2750 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2751 {
2752         if (rq->post_schedule) {
2753                 unsigned long flags;
2754
2755                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2756                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2757                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2758                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2759
2760                 rq->post_schedule = 0;
2761         }
2762 }
2763
2764 #else
2765
2766 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2767 {
2768 }
2769
2770 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2771 {
2772 }
2773
2774 #endif
2775
2776 /**
2777  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2778  * @prev: the thread we just switched away from.
2779  */
2780 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2781         __releases(rq->lock)
2782 {
2783         struct rq *rq = this_rq();
2784
2785         finish_task_switch(rq, prev);
2786
2787         /*
2788          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2789          * task_switch?
2790          */
2791         post_schedule(rq);
2792
2793 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2794         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2795         preempt_enable();
2796 #endif
2797         if (current->set_child_tid)
2798                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2799 }
2800
2801 /*
2802  * context_switch - switch to the new MM and the new
2803  * thread's register state.
2804  */
2805 static inline void
2806 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2807                struct task_struct *next)
2808 {
2809         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2810
2811         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2812         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2813         mm = next->mm;
2814         oldmm = prev->active_mm;
2815         /*
2816          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2817          * combine the page table reload and the switch backend into
2818          * one hypercall.
2819          */
2820         arch_start_context_switch(prev);
2821
2822         if (unlikely(!mm)) {
2823                 next->active_mm = oldmm;
2824                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2825                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2826         } else
2827                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2828
2829         if (unlikely(!prev->mm)) {
2830                 prev->active_mm = NULL;
2831                 rq->prev_mm = oldmm;
2832         }
2833         /*
2834          * Since the runqueue lock will be released by the next
2835          * task (which is an invalid locking op but in the case
2836          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2837          * do an early lockdep release here:
2838          */
2839 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2840         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2841 #endif
2842
2843         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2844         switch_to(prev, next, prev);
2845
2846         barrier();
2847         /*
2848          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2849          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2850          * frame will be invalid.
2851          */
2852         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2853 }
2854
2855 /*
2856  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2857  *
2858  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2859  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2860  * number of context switches performed since bootup.
2861  */
2862 unsigned long nr_running(void)
2863 {
2864         unsigned long i, sum = 0;
2865
2866         for_each_online_cpu(i)
2867                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2868
2869         return sum;
2870 }
2871
2872 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2873 {
2874         unsigned long i, sum = 0;
2875
2876         for_each_possible_cpu(i)
2877                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2878
2879         /*
2880          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2881          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2882          */
2883         if (unlikely((long)sum < 0))
2884                 sum = 0;
2885
2886         return sum;
2887 }
2888
2889 unsigned long long nr_context_switches(void)
2890 {
2891         int i;
2892         unsigned long long sum = 0;
2893
2894         for_each_possible_cpu(i)
2895                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2896
2897         return sum;
2898 }
2899
2900 unsigned long nr_iowait(void)
2901 {
2902         unsigned long i, sum = 0;
2903
2904         for_each_possible_cpu(i)
2905                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2906
2907         return sum;
2908 }
2909
2910 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2911 {
2912         struct rq *this = this_rq();
2913         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2914 }
2915
2916 unsigned long this_cpu_load(void)
2917 {
2918         struct rq *this = this_rq();
2919         return this->cpu_load[0];
2920 }
2921
2922
2923 /* Variables and functions for calc_load */
2924 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2925 static unsigned long calc_load_update;
2926 unsigned long avenrun[3];
2927 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2928
2929 /**
2930  * get_avenrun - get the load average array
2931  * @loads:      pointer to dest load array
2932  * @offset:     offset to add
2933  * @shift:      shift count to shift the result left
2934  *
2935  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2936  */
2937 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2938 {
2939         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2940         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2941         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2942 }
2943
2944 static unsigned long
2945 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2946 {
2947         load *= exp;
2948         load += active * (FIXED_1 - exp);
2949         return load >> FSHIFT;
2950 }
2951
2952 /*
2953  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2954  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2955  */
2956 void calc_global_load(void)
2957 {
2958         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2959         long active;
2960
2961         if (time_before(jiffies, upd))
2962                 return;
2963
2964         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2965         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2966
2967         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2968         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2969         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2970
2971         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2972 }
2973
2974 /*
2975  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2976  */
2977 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2978 {
2979         long nr_active, delta;
2980
2981         nr_active = this_rq->nr_running;
2982         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2983
2984         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2985                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2986                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2987                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2988         }
2989 }
2990
2991 /*
2992  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2993  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2994  */
2995 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2996 {
2997         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2998 }
2999
3000 /*
3001  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3002  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3003  */
3004 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3005 {
3006         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3007         int i, scale;
3008
3009         this_rq->nr_load_updates++;
3010
3011         /* Update our load: */
3012         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3013                 unsigned long old_load, new_load;
3014
3015                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3016
3017                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3018                 new_load = this_load;
3019                 /*
3020                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3021                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3022                  * example.
3023                  */
3024                 if (new_load > old_load)
3025                         new_load += scale-1;
3026                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3027         }
3028
3029         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3030                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3031                 calc_load_account_active(this_rq);
3032         }
3033 }
3034
3035 #ifdef CONFIG_SMP
3036
3037 /*
3038  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3039  *
3040  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3041  * you need to do so manually before calling.
3042  */
3043 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3044         __acquires(rq1->lock)
3045         __acquires(rq2->lock)
3046 {
3047         BUG_ON(!irqs_disabled());
3048         if (rq1 == rq2) {
3049                 spin_lock(&rq1->lock);
3050                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3051         } else {
3052                 if (rq1 < rq2) {
3053                         spin_lock(&rq1->lock);
3054                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3055                 } else {
3056                         spin_lock(&rq2->lock);
3057                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3058                 }
3059         }
3060         update_rq_clock(rq1);
3061         update_rq_clock(rq2);
3062 }
3063
3064 /*
3065  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3066  *
3067  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3068  * you need to do so manually after calling.
3069  */
3070 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3071         __releases(rq1->lock)
3072         __releases(rq2->lock)
3073 {
3074         spin_unlock(&rq1->lock);
3075         if (rq1 != rq2)
3076                 spin_unlock(&rq2->lock);
3077         else
3078                 __release(rq2->lock);
3079 }
3080
3081 /*
3082  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3083  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3084  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3085  * the cpu_allowed mask is restored.
3086  */
3087 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3088 {
3089         struct migration_req req;
3090         unsigned long flags;
3091         struct rq *rq;
3092
3093         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3094         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3095             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3096                 goto out;
3097
3098         /* force the process onto the specified CPU */
3099         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3100                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3101                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3102
3103                 get_task_struct(mt);
3104                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3105                 wake_up_process(mt);
3106                 put_task_struct(mt);
3107                 wait_for_completion(&req.done);
3108
3109                 return;
3110         }
3111 out:
3112         task_rq_unlock(rq, &flags);
3113 }
3114
3115 /*
3116  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3117  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3118  */
3119 void sched_exec(void)
3120 {
3121         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3122         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3123         put_cpu();
3124         if (new_cpu != this_cpu)
3125                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3126 }
3127
3128 /*
3129  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3130  * Both runqueues must be locked.
3131  */
3132 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3133                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3134 {
3135         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3136         set_task_cpu(p, this_cpu);
3137         activate_task(this_rq, p, 0);
3138         /*
3139          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3140          * to be always true for them.
3141          */
3142         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3143 }
3144
3145 /*
3146  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3147  */
3148 static
3149 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3150                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3151                      int *all_pinned)
3152 {
3153         int tsk_cache_hot = 0;
3154         /*
3155          * We do not migrate tasks that are:
3156          * 1) running (obviously), or
3157          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3158          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3159          */
3160         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3161                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3162                 return 0;
3163         }
3164         *all_pinned = 0;
3165
3166         if (task_running(rq, p)) {
3167                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3168                 return 0;
3169         }
3170
3171         /*
3172          * Aggressive migration if:
3173          * 1) task is cache cold, or
3174          * 2) too many balance attempts have failed.
3175          */
3176
3177         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3178         if (!tsk_cache_hot ||
3179                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3180 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3181                 if (tsk_cache_hot) {
3182                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3183                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3184                 }
3185 #endif
3186                 return 1;
3187         }
3188
3189         if (tsk_cache_hot) {
3190                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3191                 return 0;
3192         }
3193         return 1;
3194 }
3195
3196 static unsigned long
3197 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3198               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3199               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3200               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3201 {
3202         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3203         struct task_struct *p;
3204         long rem_load_move = max_load_move;
3205
3206         if (max_load_move == 0)
3207                 goto out;
3208
3209         pinned = 1;
3210
3211         /*
3212          * Start the load-balancing iterator:
3213          */
3214         p = iterator->start(iterator->arg);
3215 next:
3216         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3217                 goto out;
3218
3219         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3220             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3221                 p = iterator->next(iterator->arg);
3222                 goto next;
3223         }
3224
3225         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3226         pulled++;
3227         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3228
3229 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3230         /*
3231          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3232          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3233          * section.
3234          */
3235         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3236                 goto out;
3237 #endif
3238
3239         /*
3240          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3241          */
3242         if (rem_load_move > 0) {
3243                 if (p->prio < *this_best_prio)
3244                         *this_best_prio = p->prio;
3245                 p = iterator->next(iterator->arg);
3246                 goto next;
3247         }
3248 out:
3249         /*
3250          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3251          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3252          * inside pull_task().
3253          */
3254         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3255
3256         if (all_pinned)
3257                 *all_pinned = pinned;
3258
3259         return max_load_move - rem_load_move;
3260 }
3261
3262 /*
3263  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3264  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3265  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3266  *
3267  * Called with both runqueues locked.
3268  */
3269 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3270                       unsigned long max_load_move,
3271                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3272                       int *all_pinned)
3273 {
3274         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3275         unsigned long total_load_moved = 0;
3276         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3277
3278         do {
3279                 total_load_moved +=
3280                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3281                                 max_load_move - total_load_moved,
3282                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3283                 class = class->next;
3284
3285 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3286                 /*
3287                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3288                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3289                  * the critical section.
3290                  */
3291                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3292                         break;
3293 #endif
3294         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3295
3296         return total_load_moved > 0;
3297 }
3298
3299 static int
3300 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3301                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3302                    struct rq_iterator *iterator)
3303 {
3304         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3305         int pinned = 0;
3306
3307         while (p) {
3308                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3309                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3310                         /*
3311                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3312                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3313                          * stats here rather than inside pull_task().
3314                          */
3315                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3316
3317                         return 1;
3318                 }
3319                 p = iterator->next(iterator->arg);
3320         }
3321
3322         return 0;
3323 }
3324
3325 /*
3326  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3327  * part of active balancing operations within "domain".
3328  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3329  *
3330  * Called with both runqueues locked.
3331  */
3332 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3333                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3334 {
3335         const struct sched_class *class;
3336
3337         for_each_class(class) {
3338                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3339                         return 1;
3340         }
3341
3342         return 0;
3343 }
3344 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3345 /*
3346  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3347  *              during load balancing.
3348  */
3349 struct sd_lb_stats {
3350         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3351         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3352         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3353         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3354         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3355
3356         /** Statistics of this group */
3357         unsigned long this_load;
3358         unsigned long this_load_per_task;
3359         unsigned long this_nr_running;
3360
3361         /* Statistics of the busiest group */
3362         unsigned long max_load;
3363         unsigned long busiest_load_per_task;
3364         unsigned long busiest_nr_running;
3365
3366         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3367 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3368         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3369         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3370         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3371         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3372         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3373         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3374 #endif
3375 };
3376
3377 /*
3378  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3379  */
3380 struct sg_lb_stats {
3381         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3382         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3383         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3384         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3385         unsigned long group_capacity;
3386         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3387 };
3388
3389 /**
3390  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3391  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3392  */
3393 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3394 {
3395         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3396 }
3397
3398 /**
3399  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3400  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3401  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3402  */
3403 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3404                                         enum cpu_idle_type idle)
3405 {
3406         int load_idx;
3407
3408         switch (idle) {
3409         case CPU_NOT_IDLE:
3410                 load_idx = sd->busy_idx;
3411                 break;
3412
3413         case CPU_NEWLY_IDLE:
3414                 load_idx = sd->newidle_idx;
3415                 break;
3416         default:
3417                 load_idx = sd->idle_idx;
3418                 break;
3419         }
3420
3421         return load_idx;
3422 }
3423
3424
3425 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3426 /**
3427  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3428  * the given sched_domain, during load balancing.
3429  *
3430  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3431  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3432  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3433  */
3434 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3435         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3436 {
3437         /*
3438          * Busy processors will not participate in power savings
3439          * balance.
3440          */
3441         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3442                 sds->power_savings_balance = 0;
3443         else {
3444                 sds->power_savings_balance = 1;
3445                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3446                 sds->leader_nr_running = 0;
3447         }
3448 }
3449
3450 /**
3451  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3452  * sched_domain while performing load balancing.
3453  *
3454  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3455  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3456  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3457  *              load balancing ?
3458  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3459  */
3460 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3461         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3462 {
3463
3464         if (!sds->power_savings_balance)
3465                 return;
3466
3467         /*
3468          * If the local group is idle or completely loaded
3469          * no need to do power savings balance at this domain
3470          */
3471         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3472                                 !sds->this_nr_running))
3473                 sds->power_savings_balance = 0;
3474
3475         /*
3476          * If a group is already running at full capacity or idle,
3477          * don't include that group in power savings calculations
3478          */
3479         if (!sds->power_savings_balance ||
3480                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3481                 !sgs->sum_nr_running)
3482                 return;
3483
3484         /*
3485          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3486          * This is the group from where we need to pick up the load
3487          * for saving power
3488          */
3489         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3490             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3491              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3492                 sds->group_min = group;
3493                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3494                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3495                                                 sgs->sum_nr_running;
3496         }
3497
3498         /*
3499          * Calculate the group which is almost near its
3500          * capacity but still has some space to pick up some load
3501          * from other group and save more power
3502          */
3503         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3504                 return;
3505
3506         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3507             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3508              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3509                 sds->group_leader = group;
3510                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3511         }
3512 }
3513
3514 /**
3515  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3516  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3517  *      under consideration.
3518  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3519  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3520  *
3521  * Description:
3522  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3523  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3524  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3525  *
3526  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3527  * Else returns 0.
3528  */
3529 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3530                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3531 {
3532         if (!sds->power_savings_balance)
3533                 return 0;
3534
3535         if (sds->this != sds->group_leader ||
3536                         sds->group_leader == sds->group_min)
3537                 return 0;
3538
3539         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3540         sds->busiest = sds->group_min;
3541
3542         return 1;
3543
3544 }
3545 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3546 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3547         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3548 {
3549         return;
3550 }
3551
3552 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3553         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3554 {
3555         return;
3556 }
3557
3558 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3559                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3560 {
3561         return 0;
3562 }
3563 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3564
3565
3566 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3567 {
3568         return SCHED_LOAD_SCALE;
3569 }
3570
3571 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3572 {
3573         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3574 }
3575
3576 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3577 {
3578         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3579         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3580
3581         smt_gain /= weight;
3582
3583         return smt_gain;
3584 }
3585
3586 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3587 {
3588         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3589 }
3590
3591 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3592 {
3593         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3594         u64 total, available;
3595
3596         sched_avg_update(rq);
3597
3598         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3599         available = total - rq->rt_avg;
3600
3601         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3602                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3603
3604         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3605
3606         return div_u64(available, total);
3607 }
3608
3609 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3610 {
3611         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3612         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3613         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3614
3615         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3616                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3617         else
3618                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3619
3620         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3621
3622         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3623                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3624                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3625                 else
3626                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3627
3628                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3629         }
3630
3631         power *= scale_rt_power(cpu);
3632         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3633
3634         if (!power)
3635                 power = 1;
3636
3637         sdg->cpu_power = power;
3638 }
3639
3640 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3641 {
3642         struct sched_domain *child = sd->child;
3643         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3644         unsigned long power;
3645
3646         if (!child) {
3647                 update_cpu_power(sd, cpu);
3648                 return;
3649         }
3650
3651         power = 0;
3652
3653         group = child->groups;
3654         do {
3655                 power += group->cpu_power;
3656                 group = group->next;
3657         } while (group != child->groups);
3658
3659         sdg->cpu_power = power;
3660 }
3661
3662 /**
3663  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3664  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3665  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3666  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3667  * @idle: Idle status of this_cpu
3668  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3669  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3670  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3671  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3672  * @balance: Should we balance.
3673  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3674  */
3675 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3676                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3677                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3678                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3679                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3680 {
3681         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3682         int i;
3683         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3684         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3685         unsigned long avg_load_per_task;
3686
3687         if (local_group) {
3688                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3689                 if (balance_cpu == this_cpu)
3690                         update_group_power(sd, this_cpu);
3691         }
3692
3693         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3694         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3695         max_cpu_load = 0;
3696         min_cpu_load = ~0UL;
3697
3698         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3699                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3700
3701                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3702                         *sd_idle = 0;
3703
3704                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3705                 if (local_group) {
3706                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3707                                 first_idle_cpu = 1;
3708                                 balance_cpu = i;
3709                         }
3710
3711                         load = target_load(i, load_idx);
3712                 } else {
3713                         load = source_load(i, load_idx);
3714                         if (load > max_cpu_load)
3715                                 max_cpu_load = load;
3716                         if (min_cpu_load > load)
3717                                 min_cpu_load = load;
3718                 }
3719
3720                 sgs->group_load += load;
3721                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3722                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3723
3724                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3725         }
3726
3727         /*
3728          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3729          * is eligible for doing load balancing at this and above
3730          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3731          * to do the newly idle load balance.
3732          */
3733         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3734             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3735                 *balance = 0;
3736                 return;
3737         }
3738
3739         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3740         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3741
3742
3743         /*
3744          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3745          * than the average weight of two tasks.
3746          *
3747          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3748          *      might not be a suitable number - should we keep a
3749          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3750          *      the hierarchy?
3751          */
3752         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3753                 group->cpu_power;
3754
3755         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3756                 sgs->group_imb = 1;
3757
3758         sgs->group_capacity =
3759                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3760 }
3761
3762 /**
3763  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3764  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3765  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3766  * @idle: Idle status of this_cpu
3767  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3768  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3769  * @balance: Should we balance.
3770  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3771  */
3772 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3773                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3774                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3775                         struct sd_lb_stats *sds)
3776 {
3777         struct sched_domain *child = sd->child;
3778         struct sched_group *group = sd->groups;
3779         struct sg_lb_stats sgs;
3780         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3781
3782         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3783                 prefer_sibling = 1;
3784
3785         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3786         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3787
3788         do {
3789                 int local_group;
3790
3791                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3792                                                sched_group_cpus(group));
3793                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3794                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3795                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3796
3797                 if (local_group && balance && !(*balance))
3798                         return;
3799
3800                 sds->total_load += sgs.group_load;
3801                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3802
3803                 /*
3804                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3805                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3806                  * and move all the excess tasks away.
3807                  */
3808                 if (prefer_sibling)
3809                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3810
3811                 if (local_group) {
3812                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3813                         sds->this = group;
3814                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3815                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3816                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3817                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3818                                 sgs.group_imb)) {
3819                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3820                         sds->busiest = group;
3821                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3822                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3823                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3824                 }
3825
3826                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3827                 group = group->next;
3828         } while (group != sd->groups);
3829 }
3830
3831 /**
3832  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3833  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3834  *                      load balancing.
3835  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3836  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3837  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3838  */
3839 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3840                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3841 {
3842         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3843         unsigned int imbn = 2;
3844
3845         if (sds->this_nr_running) {
3846                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3847                 if (sds->busiest_load_per_task >
3848                                 sds->this_load_per_task)
3849                         imbn = 1;
3850         } else
3851                 sds->this_load_per_task =
3852                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3853
3854         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3855                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3856                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3857                 return;
3858         }
3859
3860         /*
3861          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3862          * however we may be able to increase total CPU power used by
3863          * moving them.
3864          */
3865
3866         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3867                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3868         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3869                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3870         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3871
3872         /* Amount of load we'd subtract */
3873         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3874                 sds->busiest->cpu_power;
3875         if (sds->max_load > tmp)
3876                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3877                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3878
3879         /* Amount of load we'd add */
3880         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3881                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3882                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3883                         sds->this->cpu_power;
3884         else
3885                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3886                         sds->this->cpu_power;
3887         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3888                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3889         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3890
3891         /* Move if we gain throughput */
3892         if (pwr_move > pwr_now)
3893                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3894 }
3895
3896 /**
3897  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3898  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3899  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3900  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3901  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3902  */
3903 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3904                 unsigned long *imbalance)
3905 {
3906         unsigned long max_pull;
3907         /*
3908          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3909          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3910          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3911          */
3912         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3913                 *imbalance = 0;
3914                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3915         }
3916
3917         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3918         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3919                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3920
3921         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3922         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3923                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3924                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3925
3926         /*
3927          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3928          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3929          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3930          * moved
3931          */
3932         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3933                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3934
3935 }
3936 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3937
3938 /**
3939  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3940  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3941  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3942  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3943  * such a group exists.
3944  *
3945  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3946  * to restore balance.
3947  *
3948  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3949  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3950  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3951  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3952  * @idle: The idle status of this_cpu.
3953  * @sd_idle: The idleness of sd
3954  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3955  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3956  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3957  *
3958  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3959  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3960  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3961  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3962  */
3963 static struct sched_group *
3964 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3965                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3966                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3967 {
3968         struct sd_lb_stats sds;
3969
3970         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3971
3972         /*
3973          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3974          * this level.
3975          */
3976         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3977                                         balance, &sds);
3978
3979         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3980         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3981          *    at this level.
3982          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3983          * 3) This group is the busiest group.
3984          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3985          *    sched_domain.
3986          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3987          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3988          */
3989         if (balance && !(*balance))
3990                 goto ret;
3991
3992         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3993                 goto out_balanced;
3994
3995         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3996                 goto out_balanced;
3997
3998         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3999
4000         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4001                 goto out_balanced;
4002
4003         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4004                 goto out_balanced;
4005
4006         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4007         if (sds.group_imb)
4008                 sds.busiest_load_per_task =
4009                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4010
4011         /*
4012          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4013          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4014          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4015          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4016          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4017          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4018          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4019          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4020          * appear as very large values with unsigned longs.
4021          */
4022         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4023                 goto out_balanced;
4024
4025         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4026         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4027         return sds.busiest;
4028
4029 out_balanced:
4030         /*
4031          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4032          * to save power.
4033          */
4034         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4035                 return sds.busiest;
4036 ret:
4037         *imbalance = 0;
4038         return NULL;
4039 }
4040
4041 /*
4042  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4043  */
4044 static struct rq *
4045 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4046                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4047 {
4048         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4049         unsigned long max_load = 0;
4050         int i;
4051
4052         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4053                 unsigned long power = power_of(i);
4054                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4055                 unsigned long wl;
4056
4057                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4058                         continue;
4059
4060                 rq = cpu_rq(i);
4061                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4062                 wl /= power;
4063
4064                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4065                         continue;
4066
4067                 if (wl > max_load) {
4068                         max_load = wl;
4069                         busiest = rq;
4070                 }
4071         }
4072
4073         return busiest;
4074 }
4075
4076 /*
4077  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4078  * so long as it is large enough.
4079  */
4080 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4081
4082 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4083 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4084
4085 /*
4086  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4087  * tasks if there is an imbalance.
4088  */
4089 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4090                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4091                         int *balance)
4092 {
4093         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4094         struct sched_group *group;
4095         unsigned long imbalance;
4096         struct rq *busiest;
4097         unsigned long flags;
4098         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4099
4100         cpumask_setall(cpus);
4101
4102         /*
4103          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4104          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4105          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4106          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4107          */
4108         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4109             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4110                 sd_idle = 1;
4111
4112         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4113
4114 redo:
4115         update_shares(sd);
4116         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4117                                    cpus, balance);
4118
4119         if (*balance == 0)
4120                 goto out_balanced;
4121
4122         if (!group) {
4123                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4124                 goto out_balanced;
4125         }
4126
4127         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4128         if (!busiest) {
4129                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4130                 goto out_balanced;
4131         }
4132
4133         BUG_ON(busiest == this_rq);
4134
4135         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4136
4137         ld_moved = 0;
4138         if (busiest->nr_running > 1) {
4139                 /*
4140                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4141                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4142                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4143                  * correctly treated as an imbalance.
4144                  */
4145                 local_irq_save(flags);
4146                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4147                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4148                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4149                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4150                 local_irq_restore(flags);
4151
4152                 /*
4153                  * some other cpu did the load balance for us.
4154                  */
4155                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4156                         resched_cpu(this_cpu);
4157
4158                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4159                 if (unlikely(all_pinned)) {
4160                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4161                         if (!cpumask_empty(cpus))
4162                                 goto redo;
4163                         goto out_balanced;
4164                 }
4165         }
4166
4167         if (!ld_moved) {
4168                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4169                 sd->nr_balance_failed++;
4170
4171                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4172
4173                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4174
4175                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4176                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4177                          */
4178                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4179                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4180                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4181                                 all_pinned = 1;
4182                                 goto out_one_pinned;
4183                         }
4184
4185                         if (!busiest->active_balance) {
4186                                 busiest->active_balance = 1;
4187                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4188                                 active_balance = 1;
4189                         }
4190                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4191                         if (active_balance)
4192                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4193
4194                         /*
4195                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4196                          * counter.
4197                          */
4198                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4199                 }
4200         } else
4201                 sd->nr_balance_failed = 0;
4202
4203         if (likely(!active_balance)) {
4204                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4205                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4206         } else {
4207                 /*
4208                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4209                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4210                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4211                  * move_tasks).
4212                  */
4213                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4214                         sd->balance_interval *= 2;
4215         }
4216
4217         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4218             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4219                 ld_moved = -1;
4220
4221         goto out;
4222
4223 out_balanced:
4224         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4225
4226         sd->nr_balance_failed = 0;
4227
4228 out_one_pinned:
4229         /* tune up the balancing interval */
4230         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4231                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4232                 sd->balance_interval *= 2;
4233
4234         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4235             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4236                 ld_moved = -1;
4237         else
4238                 ld_moved = 0;
4239 out:
4240         if (ld_moved)
4241                 update_shares(sd);
4242         return ld_moved;
4243 }
4244
4245 /*
4246  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4247  * tasks if there is an imbalance.
4248  *
4249  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4250  * this_rq is locked.
4251  */
4252 static int
4253 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4254 {
4255         struct sched_group *group;
4256         struct rq *busiest = NULL;
4257         unsigned long imbalance;
4258         int ld_moved = 0;
4259         int sd_idle = 0;
4260         int all_pinned = 0;
4261         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4262
4263         cpumask_setall(cpus);
4264
4265         /*
4266          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4267          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4268          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4269          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4270          */
4271         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4272             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4273                 sd_idle = 1;
4274
4275         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4276 redo:
4277         update_shares_locked(this_rq, sd);
4278         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4279                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4280         if (!group) {
4281                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4282                 goto out_balanced;
4283         }
4284
4285         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4286         if (!busiest) {
4287                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4288                 goto out_balanced;
4289         }
4290
4291         BUG_ON(busiest == this_rq);
4292
4293         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4294
4295         ld_moved = 0;
4296         if (busiest->nr_running > 1) {
4297                 /* Attempt to move tasks */
4298                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4299                 /* this_rq->clock is already updated */
4300                 update_rq_clock(busiest);
4301                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4302                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4303                                         &all_pinned);
4304                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4305
4306                 if (unlikely(all_pinned)) {
4307                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4308                         if (!cpumask_empty(cpus))
4309                                 goto redo;
4310                 }
4311         }
4312
4313         if (!ld_moved) {
4314                 int active_balance = 0;
4315
4316                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4317                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4318                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4319                         return -1;
4320
4321                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4322                         return -1;
4323
4324                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4325                         return -1;
4326
4327                 /*
4328                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4329                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4330                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4331                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4332                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4333                  *
4334                  * The package power saving logic comes from
4335                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4336                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4337                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4338                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4339                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4340                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4341                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4342                  *
4343                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4344                  * will be more than one task in the source run queue and
4345                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4346                  * active balance code will not be triggered.
4347                  */
4348
4349                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4350                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4351
4352                 /*
4353                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4354                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4355                  */
4356                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4357                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4358                         all_pinned = 1;
4359                         return ld_moved;
4360                 }
4361
4362                 if (!busiest->active_balance) {
4363                         busiest->active_balance = 1;
4364                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4365                         active_balance = 1;
4366                 }
4367
4368                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4369                 /*
4370                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4371                  */
4372                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4373                 if (active_balance)
4374                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4375                 spin_lock(&this_rq->lock);
4376
4377         } else
4378                 sd->nr_balance_failed = 0;
4379
4380         update_shares_locked(this_rq, sd);
4381         return ld_moved;
4382
4383 out_balanced:
4384         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4385         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4386             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4387                 return -1;
4388         sd->nr_balance_failed = 0;
4389
4390         return 0;
4391 }
4392
4393 /*
4394  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4395  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4396  */
4397 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4398 {
4399         struct sched_domain *sd;
4400         int pulled_task = 0;
4401         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4402
4403         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4404                 unsigned long interval;
4405
4406                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4407                         continue;
4408
4409                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4410                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4411                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4412                                                            sd);
4413
4414                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4415                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4416                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4417                 if (pulled_task)
4418                         break;
4419         }
4420         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4421                 /*
4422                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4423                  * a busy processor. So reset next_balance.
4424                  */
4425                 this_rq->next_balance = next_balance;
4426         }
4427 }
4428
4429 /*
4430  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4431  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4432  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4433  * logical imbalances.
4434  *
4435  * Called with busiest_rq locked.
4436  */
4437 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4438 {
4439         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4440         struct sched_domain *sd;
4441         struct rq *target_rq;
4442
4443         /* Is there any task to move? */
4444         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4445                 return;
4446
4447         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4448
4449         /*
4450          * This condition is "impossible", if it occurs
4451          * we need to fix it. Originally reported by
4452          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4453          */
4454         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4455
4456         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4457         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4458         update_rq_clock(busiest_rq);
4459         update_rq_clock(target_rq);
4460
4461         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4462         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4463                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4464                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4465                                 break;
4466         }
4467
4468         if (likely(sd)) {
4469                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4470
4471                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4472                                   sd, CPU_IDLE))
4473                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4474                 else
4475                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4476         }
4477         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4478 }
4479
4480 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4481 static struct {
4482         atomic_t load_balancer;
4483         cpumask_var_t cpu_mask;
4484         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4485 } nohz ____cacheline_aligned = {
4486         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4487 };
4488
4489 int get_nohz_load_balancer(void)
4490 {
4491         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4492 }
4493
4494 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4495 /**
4496  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4497  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4498  *              be returned.
4499  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4500  *              for the given cpu.
4501  *
4502  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4503  */
4504 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4505 {
4506         struct sched_domain *sd;
4507
4508         for_each_domain(cpu, sd)
4509                 if (sd && (sd->flags & flag))
4510                         break;
4511
4512         return sd;
4513 }
4514
4515 /**
4516  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4517  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4518  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4519  *              for cpu.
4520  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4521  *
4522  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4523  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4524  */
4525 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4526         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4527                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4528
4529 /**
4530  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4531  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4532  *
4533  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4534  *
4535  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4536  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4537  * sched_group is semi-idle or not.
4538  */
4539 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4540 {
4541         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4542                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4543
4544         /*
4545          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4546          * and atleast one idle cpu.
4547          */
4548         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4549                 return 0;
4550
4551         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4552                 return 0;
4553
4554         return 1;
4555 }
4556 /**
4557  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4558  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4559  *
4560  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4561  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4562  *
4563  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4564  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4565  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4566  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4567  */
4568 static int find_new_ilb(int cpu)
4569 {
4570         struct sched_domain *sd;
4571         struct sched_group *ilb_group;
4572
4573         /*
4574          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4575          * when power-aware load balancing is enabled
4576          */
4577         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4578                 goto out_done;
4579
4580         /*
4581          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4582          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4583          */
4584         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4585                 goto out_done;
4586
4587         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4588                 ilb_group = sd->groups;
4589
4590                 do {
4591                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4592                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4593
4594                         ilb_group = ilb_group->next;
4595
4596                 } while (ilb_group != sd->groups);
4597         }
4598
4599 out_done:
4600         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4601 }
4602 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4603 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4604 {
4605         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4606 }
4607 #endif
4608
4609 /*
4610  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4611  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4612  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4613  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4614  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4615  * arrives...
4616  *
4617  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4618  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4619  * nohz.cpu_mask..
4620  *
4621  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4622  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4623  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4624  * there is no need for ilb owner.
4625  *
4626  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4627  * next busy scheduler_tick()
4628  */
4629 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4630 {
4631         int cpu = smp_processor_id();
4632
4633         if (stop_tick) {
4634                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4635
4636                 if (!cpu_active(cpu)) {
4637                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4638                                 return 0;
4639
4640                         /*
4641                          * If we are going offline and still the leader,
4642                          * give up!
4643                          */
4644                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4645                                 BUG();
4646
4647                         return 0;
4648                 }
4649
4650                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4651
4652                 /* time for ilb owner also to sleep */
4653                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4654                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4655                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4656                         return 0;
4657                 }
4658
4659                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4660                         /* make me the ilb owner */
4661                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4662                                 return 1;
4663                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4664                         int new_ilb;
4665
4666                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4667                                                 sched_mc_power_savings))
4668                                 return 1;
4669                         /*
4670                          * Check to see if there is a more power-efficient
4671                          * ilb.
4672                          */
4673                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4674                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4675                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4676                                 resched_cpu(new_ilb);
4677                                 return 0;
4678                         }
4679                         return 1;
4680                 }
4681         } else {
4682                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4683                         return 0;
4684
4685                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4686
4687                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4688                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4689                                 BUG();
4690         }
4691         return 0;
4692 }
4693 #endif
4694
4695 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4696
4697 /*
4698  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4699  * and initiates a balancing operation if so.
4700  *
4701  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4702  */
4703 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4704 {
4705         int balance = 1;
4706         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4707         unsigned long interval;
4708         struct sched_domain *sd;
4709         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4710         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4711         int update_next_balance = 0;
4712         int need_serialize;
4713
4714         for_each_domain(cpu, sd) {
4715                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4716                         continue;
4717
4718                 interval = sd->balance_interval;
4719                 if (idle != CPU_IDLE)
4720                         interval *= sd->busy_factor;
4721
4722                 /* scale ms to jiffies */
4723                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4724                 if (unlikely(!interval))
4725                         interval = 1;
4726                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4727                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4728
4729                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4730
4731                 if (need_serialize) {
4732                         if (!spin_trylock(&balancing))
4733                                 goto out;
4734                 }
4735
4736                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4737                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4738                                 /*
4739                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4740                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4741                                  * not idle.
4742                                  */
4743                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4744                         }
4745                         sd->last_balance = jiffies;
4746                 }
4747                 if (need_serialize)
4748                         spin_unlock(&balancing);
4749 out:
4750                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4751                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4752                         update_next_balance = 1;
4753                 }
4754
4755                 /*
4756                  * Stop the load balance at this level. There is another
4757                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4758                  * actively.
4759                  */
4760                 if (!balance)
4761                         break;
4762         }
4763
4764         /*
4765          * next_balance will be updated only when there is a need.
4766          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4767          * updated.
4768          */
4769         if (likely(update_next_balance))
4770                 rq->next_balance = next_balance;
4771 }
4772
4773 /*
4774  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4775  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4776  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4777  */
4778 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4779 {
4780         int this_cpu = smp_processor_id();
4781         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4782         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4783                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4784
4785         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4786
4787 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4788         /*
4789          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4790          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4791          * stopped.
4792          */
4793         if (this_rq->idle_at_tick &&
4794             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4795                 struct rq *rq;
4796                 int balance_cpu;
4797
4798                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4799                         if (balance_cpu == this_cpu)
4800                                 continue;
4801
4802                         /*
4803                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4804                          * work being done for other cpus. Next load
4805                          * balancing owner will pick it up.
4806                          */
4807                         if (need_resched())
4808                                 break;
4809
4810                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4811
4812                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4813                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4814                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4815                 }
4816         }
4817 #endif
4818 }
4819
4820 static inline int on_null_domain(int cpu)
4821 {
4822         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4823 }
4824
4825 /*
4826  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4827  *
4828  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4829  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4830  * if the whole system is idle.
4831  */
4832 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4833 {
4834 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4835         /*
4836          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4837          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4838          * load balancer.
4839          */
4840         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4841                 rq->in_nohz_recently = 0;
4842
4843                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4844                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4845                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4846                 }
4847
4848                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4849                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4850
4851                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4852                                 resched_cpu(ilb);
4853                 }
4854         }
4855
4856         /*
4857          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4858          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4859          */
4860         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4861             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4862                 resched_cpu(cpu);
4863                 return;
4864         }
4865
4866         /*
4867          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4868          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4869          */
4870         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4871             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4872                 return;
4873 #endif
4874         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4875         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4876             likely(!on_null_domain(cpu)))
4877                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4878 }
4879
4880 #else   /* CONFIG_SMP */
4881
4882 /*
4883  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4884  */
4885 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4886 {
4887 }
4888
4889 #endif
4890
4891 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4892
4893 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4894
4895 /*
4896  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4897  * @p in case that task is currently running.
4898  *
4899  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4900  */
4901 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4902 {
4903         u64 ns = 0;
4904
4905         if (task_current(rq, p)) {
4906                 update_rq_clock(rq);
4907                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4908                 if ((s64)ns < 0)
4909                         ns = 0;
4910         }
4911
4912         return ns;
4913 }
4914
4915 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4916 {
4917         unsigned long flags;
4918         struct rq *rq;
4919         u64 ns = 0;
4920
4921         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4922         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4923         task_rq_unlock(rq, &flags);
4924
4925         return ns;
4926 }
4927
4928 /*
4929  * Return accounted runtime for the task.
4930  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4931  * pending runtime that have not been accounted yet.
4932  */
4933 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4934 {
4935         unsigned long flags;
4936         struct rq *rq;
4937         u64 ns = 0;
4938
4939         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4940         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4941         task_rq_unlock(rq, &flags);
4942
4943         return ns;
4944 }
4945
4946 /*
4947  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4948  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4949  * pending runtime that have not been accounted yet.
4950  *
4951  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4952  * so the return value not includes other pending runtime that other
4953  * running tasks might have.
4954  */
4955 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4956 {
4957         struct task_cputime totals;
4958         unsigned long flags;
4959         struct rq *rq;
4960         u64 ns;
4961
4962         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4963         thread_group_cputime(p, &totals);
4964         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4965         task_rq_unlock(rq, &flags);
4966
4967         return ns;
4968 }
4969
4970 /*
4971  * Account user cpu time to a process.
4972  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4973  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4974  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4975  */
4976 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4977                        cputime_t cputime_scaled)
4978 {
4979         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4980         cputime64_t tmp;
4981
4982         /* Add user time to process. */
4983         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4984         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4985         account_group_user_time(p, cputime);
4986
4987         /* Add user time to cpustat. */
4988         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4989         if (TASK_NICE(p) > 0)
4990                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4991         else
4992                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4993
4994         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4995         /* Account for user time used */
4996         acct_update_integrals(p);
4997 }
4998
4999 /*
5000  * Account guest cpu time to a process.
5001  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5002  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5003  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5004  */
5005 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5006                                cputime_t cputime_scaled)
5007 {
5008         cputime64_t tmp;
5009         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5010
5011         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5012
5013         /* Add guest time to process. */
5014         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5015         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5016         account_group_user_time(p, cputime);
5017         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5018
5019         /* Add guest time to cpustat. */
5020         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5021         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5022 }
5023
5024 /*
5025  * Account system cpu time to a process.
5026  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5027  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5028  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5029  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5030  */
5031 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5032                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5033 {
5034         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5035         cputime64_t tmp;
5036
5037         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5038                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5039                 return;
5040         }
5041
5042         /* Add system time to process. */
5043         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5044         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5045         account_group_system_time(p, cputime);
5046
5047         /* Add system time to cpustat. */
5048         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5049         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5050                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5051         else if (softirq_count())
5052                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5053         else
5054                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5055
5056         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5057
5058         /* Account for system time used */
5059         acct_update_integrals(p);
5060 }
5061
5062 /*
5063  * Account for involuntary wait time.
5064  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5065  */
5066 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5067 {
5068         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5069         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5070
5071         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5072 }
5073
5074 /*
5075  * Account for idle time.
5076  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5077  */
5078 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5079 {
5080         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5081         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5082         struct rq *rq = this_rq();
5083
5084         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5085                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5086         else
5087                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5088 }
5089
5090 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5091
5092 /*
5093  * Account a single tick of cpu time.
5094  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5095  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5096  */
5097 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5098 {
5099         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5100         struct rq *rq = this_rq();
5101
5102         if (user_tick)
5103                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5104         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5105                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5106                                     one_jiffy_scaled);
5107         else
5108                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5109 }
5110
5111 /*
5112  * Account multiple ticks of steal time.
5113  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5114  * @ticks: number of stolen ticks
5115  */
5116 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5117 {
5118         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5119 }
5120
5121 /*
5122  * Account multiple ticks of idle time.
5123  * @ticks: number of stolen ticks
5124  */
5125 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5126 {
5127         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5128 }
5129
5130 #endif
5131
5132 /*
5133  * Use precise platform statistics if available:
5134  */
5135 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5136 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5137 {
5138         return p->utime;
5139 }
5140
5141 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5142 {
5143         return p->stime;
5144 }
5145 #else
5146 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5147 {
5148         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5149                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5150         u64 temp;
5151
5152         /*
5153          * Use CFS's precise accounting:
5154          */
5155         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5156
5157         if (total) {
5158                 temp *= utime;
5159                 do_div(temp, total);
5160         }
5161         utime = (clock_t)temp;
5162
5163         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5164         return p->prev_utime;
5165 }
5166
5167 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5168 {
5169         clock_t stime;
5170
5171         /*
5172          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5173          * the total, to make sure the total observed by userspace
5174          * grows monotonically - apps rely on that):
5175          */
5176         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5177                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5178
5179         if (stime >= 0)
5180                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5181
5182         return p->prev_stime;
5183 }
5184 #endif
5185
5186 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5187 {
5188         return p->gtime;
5189 }
5190
5191 /*
5192  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5193  * We call it with interrupts disabled.
5194  *
5195  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5196  * timeslices.
5197  */
5198 void scheduler_tick(void)
5199 {
5200         int cpu = smp_processor_id();
5201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5202         struct task_struct *curr = rq->curr;
5203
5204         sched_clock_tick();
5205
5206         spin_lock(&rq->lock);
5207         update_rq_clock(rq);
5208         update_cpu_load(rq);
5209         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5210         spin_unlock(&rq->lock);
5211
5212         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5213
5214 #ifdef CONFIG_SMP
5215         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5216         trigger_load_balance(rq, cpu);
5217 #endif
5218 }
5219
5220 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5221 {
5222         if (in_lock_functions(addr)) {
5223                 addr = CALLER_ADDR2;
5224                 if (in_lock_functions(addr))
5225                         addr = CALLER_ADDR3;
5226         }
5227         return addr;
5228 }
5229
5230 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5231                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5232
5233 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5234 {
5235 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5236         /*
5237          * Underflow?
5238          */
5239         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5240                 return;
5241 #endif
5242         preempt_count() += val;
5243 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5244         /*
5245          * Spinlock count overflowing soon?
5246          */
5247         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5248                                 PREEMPT_MASK - 10);
5249 #endif
5250         if (preempt_count() == val)
5251                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5252 }
5253 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5254
5255 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5256 {
5257 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5258         /*
5259          * Underflow?
5260          */
5261         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5262                 return;
5263         /*
5264          * Is the spinlock portion underflowing?
5265          */
5266         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5267                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5268                 return;
5269 #endif
5270
5271         if (preempt_count() == val)
5272                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5273         preempt_count() -= val;
5274 }
5275 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5276
5277 #endif
5278
5279 /*
5280  * Print scheduling while atomic bug:
5281  */
5282 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5283 {
5284         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5285
5286         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5287                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5288
5289         debug_show_held_locks(prev);
5290         print_modules();
5291         if (irqs_disabled())
5292                 print_irqtrace_events(prev);
5293
5294         if (regs)
5295                 show_regs(regs);
5296         else
5297                 dump_stack();
5298 }
5299
5300 /*
5301  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5302  */
5303 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5304 {
5305         /*
5306          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5307          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5308          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5309          */
5310         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5311                 __schedule_bug(prev);
5312
5313         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5314
5315         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5316 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5317         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5318                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5319                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5320         }
5321 #endif
5322 }
5323
5324 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5325 {
5326         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5327
5328         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5329
5330         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5331                 /*
5332                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5333                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5334                  * the avg_overlap on preemption.
5335                  *
5336                  * We use the average preemption runtime because that
5337                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5338                  * build up.
5339                  */
5340                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5341                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5342         } else {
5343                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5344         }
5345         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5346 }
5347
5348 /*
5349  * Pick up the highest-prio task:
5350  */
5351 static inline struct task_struct *
5352 pick_next_task(struct rq *rq)
5353 {
5354         const struct sched_class *class;
5355         struct task_struct *p;
5356
5357         /*
5358          * Optimization: we know that if all tasks are in
5359          * the fair class we can call that function directly:
5360          */
5361         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5362                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5363                 if (likely(p))
5364                         return p;
5365         }
5366
5367         class = sched_class_highest;
5368         for ( ; ; ) {
5369                 p = class->pick_next_task(rq);
5370                 if (p)
5371                         return p;
5372                 /*
5373                  * Will never be NULL as the idle class always
5374                  * returns a non-NULL p:
5375                  */
5376                 class = class->next;
5377         }
5378 }
5379
5380 /*
5381  * schedule() is the main scheduler function.
5382  */
5383 asmlinkage void __sched schedule(void)
5384 {
5385         struct task_struct *prev, *next;
5386         unsigned long *switch_count;
5387         struct rq *rq;
5388         int cpu;
5389
5390 need_resched:
5391         preempt_disable();
5392         cpu = smp_processor_id();
5393         rq = cpu_rq(cpu);
5394         rcu_sched_qs(cpu);
5395         prev = rq->curr;
5396         switch_count = &prev->nivcsw;
5397
5398         release_kernel_lock(prev);
5399 need_resched_nonpreemptible:
5400
5401         schedule_debug(prev);
5402
5403         if (sched_feat(HRTICK))
5404                 hrtick_clear(rq);
5405
5406         spin_lock_irq(&rq->lock);
5407         update_rq_clock(rq);
5408         clear_tsk_need_resched(prev);
5409
5410         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5411                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5412                         prev->state = TASK_RUNNING;
5413                 else
5414                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5415                 switch_count = &prev->nvcsw;
5416         }
5417
5418         pre_schedule(rq, prev);
5419
5420         if (unlikely(!rq->nr_running))
5421                 idle_balance(cpu, rq);
5422
5423         put_prev_task(rq, prev);
5424         next = pick_next_task(rq);
5425
5426         if (likely(prev != next)) {
5427                 sched_info_switch(prev, next);
5428                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5429
5430                 rq->nr_switches++;
5431                 rq->curr = next;
5432                 ++*switch_count;
5433
5434                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5435                 /*
5436                  * the context switch might have flipped the stack from under
5437                  * us, hence refresh the local variables.
5438                  */
5439                 cpu = smp_processor_id();
5440                 rq = cpu_rq(cpu);
5441         } else
5442                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5443
5444         post_schedule(rq);
5445
5446         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5447                 goto need_resched_nonpreemptible;
5448
5449         preempt_enable_no_resched();
5450         if (need_resched())
5451                 goto need_resched;
5452 }
5453 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5454
5455 #ifdef CONFIG_SMP
5456 /*
5457  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5458  * access and not reliable.
5459  */
5460 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5461 {
5462         unsigned int cpu;
5463         struct rq *rq;
5464
5465         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5466                 return 0;
5467
5468 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5469         /*
5470          * Need to access the cpu field knowing that
5471          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5472          * the mutex owner just released it and exited.
5473          */
5474         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5475                 goto out;
5476 #else
5477         cpu = owner->cpu;
5478 #endif
5479
5480         /*
5481          * Even if the access succeeded (likely case),
5482          * the cpu field may no longer be valid.
5483          */
5484         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5485                 goto out;
5486
5487         /*
5488          * We need to validate that we can do a
5489          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5490          */
5491         if (!cpu_online(cpu))
5492                 goto out;
5493
5494         rq = cpu_rq(cpu);
5495
5496         for (;;) {
5497                 /*
5498                  * Owner changed, break to re-assess state.
5499                  */
5500                 if (lock->owner != owner)
5501                         break;
5502
5503                 /*
5504                  * Is that owner really running on that cpu?
5505                  */
5506                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5507                         return 0;
5508
5509                 cpu_relax();
5510         }
5511 out:
5512         return 1;
5513 }
5514 #endif
5515
5516 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5517 /*
5518  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5519  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5520  * occur there and call schedule directly.
5521  */
5522 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5523 {
5524         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5525
5526         /*
5527          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5528          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5529          */
5530         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5531                 return;
5532
5533         do {
5534                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5535                 schedule();
5536                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5537
5538                 /*
5539                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5540                  * between schedule and now.
5541                  */
5542                 barrier();
5543         } while (need_resched());
5544 }
5545 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5546
5547 /*
5548  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5549  * off of irq context.
5550  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5551  * protect us against recursive calling from irq.
5552  */
5553 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5554 {
5555         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5556
5557         /* Catch callers which need to be fixed */
5558         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5559
5560         do {
5561                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5562                 local_irq_enable();
5563                 schedule();
5564                 local_irq_disable();
5565                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5566
5567                 /*
5568                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5569                  * between schedule and now.
5570                  */
5571                 barrier();
5572         } while (need_resched());
5573 }
5574
5575 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5576
5577 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5578                           void *key)
5579 {
5580         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5581 }
5582 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5583
5584 /*
5585  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5586  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5587  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5588  *
5589  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5590  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5591  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5592  */
5593 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5594                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5595 {
5596         wait_queue_t *curr, *next;
5597
5598         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5599                 unsigned flags = curr->flags;
5600
5601                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5602                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5603                         break;
5604         }
5605 }
5606
5607 /**
5608  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5609  * @q: the waitqueue
5610  * @mode: which threads
5611  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5612  * @key: is directly passed to the wakeup function
5613  *
5614  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5615  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5616  */
5617 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5618                         int nr_exclusive, void *key)
5619 {
5620         unsigned long flags;
5621
5622         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5623         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5624         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5625 }
5626 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5627
5628 /*
5629  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5630  */
5631 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5632 {
5633         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5634 }
5635
5636 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5637 {
5638         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5639 }
5640
5641 /**
5642  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5643  * @q: the waitqueue
5644  * @mode: which threads
5645  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5646  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5647  *
5648  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5649  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5650  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5651  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5652  *
5653  * On UP it can prevent extra preemption.
5654  *
5655  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5656  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5657  */
5658 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5659                         int nr_exclusive, void *key)
5660 {
5661         unsigned long flags;
5662         int wake_flags = WF_SYNC;
5663
5664         if (unlikely(!q))
5665                 return;
5666
5667         if (unlikely(!nr_exclusive))
5668                 wake_flags = 0;
5669
5670         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5671         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5672         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5673 }
5674 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5675
5676 /*
5677  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5678  */
5679 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5680 {
5681         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5682 }
5683 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5684
5685 /**
5686  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5687  * @x:  holds the state of this particular completion
5688  *
5689  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5690  * awakened in the same order in which they were queued.
5691  *
5692  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5693  *
5694  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5695  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5696  */
5697 void complete(struct completion *x)
5698 {
5699         unsigned long flags;
5700
5701         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5702         x->done++;
5703         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5704         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5705 }
5706 EXPORT_SYMBOL(complete);
5707
5708 /**
5709  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5710  * @x:  holds the state of this particular completion
5711  *
5712  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5713  *
5714  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5715  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5716  */
5717 void complete_all(struct completion *x)
5718 {
5719         unsigned long flags;
5720
5721         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5722         x->done += UINT_MAX/2;
5723         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5724         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5725 }
5726 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5727
5728 static inline long __sched
5729 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5730 {
5731         if (!x->done) {
5732                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5733
5734                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5735                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5736                 do {
5737                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5738                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5739                                 break;
5740                         }
5741                         __set_current_state(state);
5742                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5743                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5744                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5745                 } while (!x->done && timeout);
5746                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5747                 if (!x->done)
5748                         return timeout;
5749         }
5750         x->done--;
5751         return timeout ?: 1;
5752 }
5753
5754 static long __sched
5755 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5756 {
5757         might_sleep();
5758
5759         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5760         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5761         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5762         return timeout;
5763 }
5764
5765 /**
5766  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5767  * @x:  holds the state of this particular completion
5768  *
5769  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5770  * interruptible and there is no timeout.
5771  *
5772  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5773  * and interrupt capability. Also see complete().
5774  */
5775 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5776 {
5777         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5778 }
5779 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5780
5781 /**
5782  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5783  * @x:  holds the state of this particular completion
5784  * @timeout:  timeout value in jiffies
5785  *
5786  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5787  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5788  * interruptible.
5789  */
5790 unsigned long __sched
5791 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5792 {
5793         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5794 }
5795 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5796
5797 /**
5798  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5799  * @x:  holds the state of this particular completion
5800  *
5801  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5802  * interruptible.
5803  */
5804 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5805 {
5806         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5807         if (t == -ERESTARTSYS)
5808                 return t;
5809         return 0;
5810 }
5811 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5812
5813 /**
5814  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5815  * @x:  holds the state of this particular completion
5816  * @timeout:  timeout value in jiffies
5817  *
5818  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5819  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5820  */
5821 unsigned long __sched
5822 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5823                                           unsigned long timeout)
5824 {
5825         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5826 }
5827 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5828
5829 /**
5830  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5831  * @x:  holds the state of this particular completion
5832  *
5833  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5834  * interrupted by a kill signal.
5835  */
5836 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5837 {
5838         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5839         if (t == -ERESTARTSYS)
5840                 return t;
5841         return 0;
5842 }
5843 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5844
5845 /**
5846  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5847  *      @x:     completion structure
5848  *
5849  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5850  *               1 if a decrement succeeded.
5851  *
5852  *      If a completion is being used as a counting completion,
5853  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5854  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5855  *      is protecting is not available.
5856  */
5857 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5858 {
5859         int ret = 1;
5860
5861         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5862         if (!x->done)
5863                 ret = 0;
5864         else
5865                 x->done--;
5866         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5867         return ret;
5868 }
5869 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5870
5871 /**
5872  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5873  *      @x:     completion structure
5874  *
5875  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5876  *               1 if there are no waiters.
5877  *
5878  */
5879 bool completion_done(struct completion *x)
5880 {
5881         int ret = 1;
5882
5883         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5884         if (!x->done)
5885                 ret = 0;
5886         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5887         return ret;
5888 }
5889 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5890
5891 static long __sched
5892 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5893 {
5894         unsigned long flags;
5895         wait_queue_t wait;
5896
5897         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5898
5899         __set_current_state(state);
5900
5901         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5902         __add_wait_queue(q, &wait);
5903         spin_unlock(&q->lock);
5904         timeout = schedule_timeout(timeout);
5905         spin_lock_irq(&q->lock);
5906         __remove_wait_queue(q, &wait);
5907         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5908
5909         return timeout;
5910 }
5911
5912 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5913 {
5914         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5915 }
5916 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5917
5918 long __sched
5919 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5920 {
5921         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5922 }
5923 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5924
5925 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5926 {
5927         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5928 }
5929 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5930
5931 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5932 {
5933         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5934 }
5935 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5936
5937 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5938
5939 /*
5940  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5941  * @p: task
5942  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5943  *
5944  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5945  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5946  *
5947  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5948  */
5949 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5950 {
5951         unsigned long flags;
5952         int oldprio, on_rq, running;
5953         struct rq *rq;
5954         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5955
5956         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5957
5958         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5959         update_rq_clock(rq);
5960
5961         oldprio = p->prio;
5962         on_rq = p->se.on_rq;
5963         running = task_current(rq, p);
5964         if (on_rq)
5965                 dequeue_task(rq, p, 0);
5966         if (running)
5967                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5968
5969         if (rt_prio(prio))
5970                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5971         else
5972                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5973
5974         p->prio = prio;
5975
5976         if (running)
5977                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5978         if (on_rq) {
5979                 enqueue_task(rq, p, 0);
5980
5981                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5982         }
5983         task_rq_unlock(rq, &flags);
5984 }
5985
5986 #endif
5987
5988 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5989 {
5990         int old_prio, delta, on_rq;
5991         unsigned long flags;
5992         struct rq *rq;
5993
5994         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5995                 return;
5996         /*
5997          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5998          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5999          */
6000         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6001         update_rq_clock(rq);
6002         /*
6003          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6004          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6005          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6006          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6007          */
6008         if (task_has_rt_policy(p)) {
6009                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6010                 goto out_unlock;
6011         }
6012         on_rq = p->se.on_rq;
6013         if (on_rq)
6014                 dequeue_task(rq, p, 0);
6015
6016         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6017         set_load_weight(p);
6018         old_prio = p->prio;
6019         p->prio = effective_prio(p);
6020         delta = p->prio - old_prio;
6021
6022         if (on_rq) {
6023                 enqueue_task(rq, p, 0);
6024                 /*
6025                  * If the task increased its priority or is running and
6026                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6027                  */
6028                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6029                         resched_task(rq->curr);
6030         }
6031 out_unlock:
6032         task_rq_unlock(rq, &flags);
6033 }
6034 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6035
6036 /*
6037  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6038  * @p: task
6039  * @nice: nice value
6040  */
6041 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6042 {
6043         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6044         int nice_rlim = 20 - nice;
6045
6046         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6047                 capable(CAP_SYS_NICE));
6048 }
6049
6050 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6051
6052 /*
6053  * sys_nice - change the priority of the current process.
6054  * @increment: priority increment
6055  *
6056  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6057  * does similar things.
6058  */
6059 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6060 {
6061         long nice, retval;
6062
6063         /*
6064          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6065          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6066          * and we have a single winner.
6067          */
6068         if (increment < -40)
6069                 increment = -40;
6070         if (increment > 40)
6071                 increment = 40;
6072
6073         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6074         if (nice < -20)
6075                 nice = -20;
6076         if (nice > 19)
6077                 nice = 19;
6078
6079         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6080                 return -EPERM;
6081
6082         retval = security_task_setnice(current, nice);
6083         if (retval)
6084                 return retval;
6085
6086         set_user_nice(current, nice);
6087         return 0;
6088 }
6089
6090 #endif
6091
6092 /**
6093  * task_prio - return the priority value of a given task.
6094  * @p: the task in question.
6095  *
6096  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6097  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6098  * around 0, value goes from -16 to +15.
6099  */
6100 int task_prio(const struct task_struct *p)
6101 {
6102         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6103 }
6104
6105 /**
6106  * task_nice - return the nice value of a given task.
6107  * @p: the task in question.
6108  */
6109 int task_nice(const struct task_struct *p)
6110 {
6111         return TASK_NICE(p);
6112 }
6113 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6114
6115 /**
6116  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6117  * @cpu: the processor in question.
6118  */
6119 int idle_cpu(int cpu)
6120 {
6121         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6122 }
6123
6124 /**
6125  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6126  * @cpu: the processor in question.
6127  */
6128 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6129 {
6130         return cpu_rq(cpu)->idle;
6131 }
6132
6133 /**
6134  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6135  * @pid: the pid in question.
6136  */
6137 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6138 {
6139         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6140 }
6141
6142 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6143 static void
6144 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6145 {
6146         BUG_ON(p->se.on_rq);
6147
6148         p->policy = policy;
6149         switch (p->policy) {
6150         case SCHED_NORMAL:
6151         case SCHED_BATCH:
6152         case SCHED_IDLE:
6153                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6154                 break;
6155         case SCHED_FIFO:
6156         case SCHED_RR:
6157                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6158                 break;
6159         }
6160
6161         p->rt_priority = prio;
6162         p->normal_prio = normal_prio(p);
6163         /* we are holding p->pi_lock already */
6164         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6165         set_load_weight(p);
6166 }
6167
6168 /*
6169  * check the target process has a UID that matches the current process's
6170  */
6171 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6172 {
6173         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6174         bool match;
6175
6176         rcu_read_lock();
6177         pcred = __task_cred(p);
6178         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6179                  cred->euid == pcred->uid);
6180         rcu_read_unlock();
6181         return match;
6182 }
6183
6184 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6185                                 struct sched_param *param, bool user)
6186 {
6187         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6188         unsigned long flags;
6189         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6190         struct rq *rq;
6191         int reset_on_fork;
6192
6193         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6194         BUG_ON(in_interrupt());
6195 recheck:
6196         /* double check policy once rq lock held */
6197         if (policy < 0) {
6198                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6199                 policy = oldpolicy = p->policy;
6200         } else {
6201                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6202                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6203
6204                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6205                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6206                                 policy != SCHED_IDLE)
6207                         return -EINVAL;
6208         }
6209
6210         /*
6211          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6212          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6213          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6214          */
6215         if (param->sched_priority < 0 ||
6216             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6217             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6218                 return -EINVAL;
6219         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6220                 return -EINVAL;
6221
6222         /*
6223          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6224          */
6225         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6226                 if (rt_policy(policy)) {
6227                         unsigned long rlim_rtprio;
6228
6229                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6230                                 return -ESRCH;
6231                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6232                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6233
6234                         /* can't set/change the rt policy */
6235                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6236                                 return -EPERM;
6237
6238                         /* can't increase priority */
6239                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6240                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6241                                 return -EPERM;
6242                 }
6243                 /*
6244                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6245                  * move out of SCHED_IDLE either:
6246                  */
6247                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6248                         return -EPERM;
6249
6250                 /* can't change other user's priorities */
6251                 if (!check_same_owner(p))
6252                         return -EPERM;
6253
6254                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6255                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6256                         return -EPERM;
6257         }
6258
6259         if (user) {
6260 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6261                 /*
6262                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6263                  * assigned.
6264                  */
6265                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6266                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6267                         return -EPERM;
6268 #endif
6269
6270                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6271                 if (retval)
6272                         return retval;
6273         }
6274
6275         /*
6276          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6277          * changing the priority of the task:
6278          */
6279         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6280         /*
6281          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6282          * runqueue lock must be held.
6283          */
6284         rq = __task_rq_lock(p);
6285         /* recheck policy now with rq lock held */
6286         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6287                 policy = oldpolicy = -1;
6288                 __task_rq_unlock(rq);
6289                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6290                 goto recheck;
6291         }
6292         update_rq_clock(rq);
6293         on_rq = p->se.on_rq;
6294         running = task_current(rq, p);
6295         if (on_rq)
6296                 deactivate_task(rq, p, 0);
6297         if (running)
6298                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6299
6300         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6301
6302         oldprio = p->prio;
6303         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6304
6305         if (running)
6306                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6307         if (on_rq) {
6308                 activate_task(rq, p, 0);
6309
6310                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6311         }
6312         __task_rq_unlock(rq);
6313         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6314
6315         rt_mutex_adjust_pi(p);
6316
6317         return 0;
6318 }
6319
6320 /**
6321  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6322  * @p: the task in question.
6323  * @policy: new policy.
6324  * @param: structure containing the new RT priority.
6325  *
6326  * NOTE that the task may be already dead.
6327  */
6328 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6329                        struct sched_param *param)
6330 {
6331         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6332 }
6333 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6334
6335 /**
6336  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6337  * @p: the task in question.
6338  * @policy: new policy.
6339  * @param: structure containing the new RT priority.
6340  *
6341  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6342  * current context has permission.  For example, this is needed in
6343  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6344  * but our caller might not have that capability.
6345  */
6346 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6347                                struct sched_param *param)
6348 {
6349         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6350 }
6351
6352 static int
6353 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6354 {
6355         struct sched_param lparam;
6356         struct task_struct *p;
6357         int retval;
6358
6359         if (!param || pid < 0)
6360                 return -EINVAL;
6361         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6362                 return -EFAULT;
6363
6364         rcu_read_lock();
6365         retval = -ESRCH;
6366         p = find_process_by_pid(pid);
6367         if (p != NULL)
6368                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6369         rcu_read_unlock();
6370
6371         return retval;
6372 }
6373
6374 /**
6375  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6376  * @pid: the pid in question.
6377  * @policy: new policy.
6378  * @param: structure containing the new RT priority.
6379  */
6380 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6381                 struct sched_param __user *, param)
6382 {
6383         /* negative values for policy are not valid */
6384         if (policy < 0)
6385                 return -EINVAL;
6386
6387         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6388 }
6389
6390 /**
6391  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6392  * @pid: the pid in question.
6393  * @param: structure containing the new RT priority.
6394  */
6395 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6396 {
6397         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6398 }
6399
6400 /**
6401  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6402  * @pid: the pid in question.
6403  */
6404 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6405 {
6406         struct task_struct *p;
6407         int retval;
6408
6409         if (pid < 0)
6410                 return -EINVAL;
6411
6412         retval = -ESRCH;
6413         read_lock(&tasklist_lock);
6414         p = find_process_by_pid(pid);
6415         if (p) {
6416                 retval = security_task_getscheduler(p);
6417                 if (!retval)
6418                         retval = p->policy
6419                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6420         }
6421         read_unlock(&tasklist_lock);
6422         return retval;
6423 }
6424
6425 /**
6426  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6427  * @pid: the pid in question.
6428  * @param: structure containing the RT priority.
6429  */
6430 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6431 {
6432         struct sched_param lp;
6433         struct task_struct *p;
6434         int retval;
6435
6436         if (!param || pid < 0)
6437                 return -EINVAL;
6438
6439         read_lock(&tasklist_lock);
6440         p = find_process_by_pid(pid);
6441         retval = -ESRCH;
6442         if (!p)
6443                 goto out_unlock;
6444
6445         retval = security_task_getscheduler(p);
6446         if (retval)
6447                 goto out_unlock;
6448
6449         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6450         read_unlock(&tasklist_lock);
6451
6452         /*
6453          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6454          */
6455         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6456
6457         return retval;
6458
6459 out_unlock:
6460         read_unlock(&tasklist_lock);
6461         return retval;
6462 }
6463
6464 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6465 {
6466         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6467         struct task_struct *p;
6468         int retval;
6469
6470         get_online_cpus();
6471         read_lock(&tasklist_lock);
6472
6473         p = find_process_by_pid(pid);
6474         if (!p) {
6475                 read_unlock(&tasklist_lock);
6476                 put_online_cpus();
6477                 return -ESRCH;
6478         }
6479
6480         /*
6481          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6482          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6483          * usage count and then drop tasklist_lock.
6484          */
6485         get_task_struct(p);
6486         read_unlock(&tasklist_lock);
6487
6488         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6489                 retval = -ENOMEM;
6490                 goto out_put_task;
6491         }
6492         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6493                 retval = -ENOMEM;
6494                 goto out_free_cpus_allowed;
6495         }
6496         retval = -EPERM;
6497         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6498                 goto out_unlock;
6499
6500         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6501         if (retval)
6502                 goto out_unlock;
6503
6504         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6505         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6506  again:
6507         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6508
6509         if (!retval) {
6510                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6511                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6512                         /*
6513                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6514                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6515                          * cpuset's cpus_allowed
6516                          */
6517                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6518                         goto again;
6519                 }
6520         }
6521 out_unlock:
6522         free_cpumask_var(new_mask);
6523 out_free_cpus_allowed:
6524         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6525 out_put_task:
6526         put_task_struct(p);
6527         put_online_cpus();
6528         return retval;
6529 }
6530
6531 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6532                              struct cpumask *new_mask)
6533 {
6534         if (len < cpumask_size())
6535                 cpumask_clear(new_mask);
6536         else if (len > cpumask_size())
6537                 len = cpumask_size();
6538
6539         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6540 }
6541
6542 /**
6543  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6544  * @pid: pid of the process
6545  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6546  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6547  */
6548 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6549                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6550 {
6551         cpumask_var_t new_mask;
6552         int retval;
6553
6554         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6555                 return -ENOMEM;
6556
6557         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6558         if (retval == 0)
6559                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6560         free_cpumask_var(new_mask);
6561         return retval;
6562 }
6563
6564 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6565 {
6566         struct task_struct *p;
6567         int retval;
6568
6569         get_online_cpus();
6570         read_lock(&tasklist_lock);
6571
6572         retval = -ESRCH;
6573         p = find_process_by_pid(pid);
6574         if (!p)
6575                 goto out_unlock;
6576
6577         retval = security_task_getscheduler(p);
6578         if (retval)
6579                 goto out_unlock;
6580
6581         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6582
6583 out_unlock:
6584         read_unlock(&tasklist_lock);
6585         put_online_cpus();
6586
6587         return retval;
6588 }
6589
6590 /**
6591  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6592  * @pid: pid of the process
6593  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6594  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6595  */
6596 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6597                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6598 {
6599         int ret;
6600         cpumask_var_t mask;
6601
6602         if (len < cpumask_size())
6603                 return -EINVAL;
6604
6605         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6606                 return -ENOMEM;
6607
6608         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6609         if (ret == 0) {
6610                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6611                         ret = -EFAULT;
6612                 else
6613                         ret = cpumask_size();
6614         }
6615         free_cpumask_var(mask);
6616
6617         return ret;
6618 }
6619
6620 /**
6621  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6622  *
6623  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6624  * other threads running on this CPU then this function will return.
6625  */
6626 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6627 {
6628         struct rq *rq = this_rq_lock();
6629
6630         schedstat_inc(rq, yld_count);
6631         current->sched_class->yield_task(rq);
6632
6633         /*
6634          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6635          * no need to preempt or enable interrupts:
6636          */
6637         __release(rq->lock);
6638         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6639         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6640         preempt_enable_no_resched();
6641
6642         schedule();
6643
6644         return 0;
6645 }
6646
6647 static inline int should_resched(void)
6648 {
6649         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6650 }
6651
6652 static void __cond_resched(void)
6653 {
6654         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6655         schedule();
6656         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6657 }
6658
6659 int __sched _cond_resched(void)
6660 {
6661         if (should_resched()) {
6662                 __cond_resched();
6663                 return 1;
6664         }
6665         return 0;
6666 }
6667 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6668
6669 /*
6670  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6671  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6672  *
6673  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6674  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6675  * spin_unlock(), once by hand).
6676  */
6677 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6678 {
6679         int resched = should_resched();
6680         int ret = 0;
6681
6682         lockdep_assert_held(lock);
6683
6684         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6685                 spin_unlock(lock);
6686                 if (resched)
6687                         __cond_resched();
6688                 else
6689                         cpu_relax();
6690                 ret = 1;
6691                 spin_lock(lock);
6692         }
6693         return ret;
6694 }
6695 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6696
6697 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6698 {
6699         BUG_ON(!in_softirq());
6700
6701         if (should_resched()) {
6702                 local_bh_enable();
6703                 __cond_resched();
6704                 local_bh_disable();
6705                 return 1;
6706         }
6707         return 0;
6708 }
6709 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6710
6711 /**
6712  * yield - yield the current processor to other threads.
6713  *
6714  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6715  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6716  */
6717 void __sched yield(void)
6718 {
6719         set_current_state(TASK_RUNNING);
6720         sys_sched_yield();
6721 }
6722 EXPORT_SYMBOL(yield);
6723
6724 /*
6725  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6726  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6727  */
6728 void __sched io_schedule(void)
6729 {
6730         struct rq *rq = raw_rq();
6731
6732         delayacct_blkio_start();
6733         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6734         current->in_iowait = 1;
6735         schedule();
6736         current->in_iowait = 0;
6737         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6738         delayacct_blkio_end();
6739 }
6740 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6741
6742 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6743 {
6744         struct rq *rq = raw_rq();
6745         long ret;
6746
6747         delayacct_blkio_start();
6748         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6749         current->in_iowait = 1;
6750         ret = schedule_timeout(timeout);
6751         current->in_iowait = 0;
6752         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6753         delayacct_blkio_end();
6754         return ret;
6755 }
6756
6757 /**
6758  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6759  * @policy: scheduling class.
6760  *
6761  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6762  * by a given scheduling class.
6763  */
6764 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6765 {
6766         int ret = -EINVAL;
6767
6768         switch (policy) {
6769         case SCHED_FIFO:
6770         case SCHED_RR:
6771                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6772                 break;
6773         case SCHED_NORMAL:
6774         case SCHED_BATCH:
6775         case SCHED_IDLE:
6776                 ret = 0;
6777                 break;
6778         }
6779         return ret;
6780 }
6781
6782 /**
6783  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6784  * @policy: scheduling class.
6785  *
6786  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6787  * by a given scheduling class.
6788  */
6789 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6790 {
6791         int ret = -EINVAL;
6792
6793         switch (policy) {
6794         case SCHED_FIFO:
6795         case SCHED_RR:
6796                 ret = 1;
6797                 break;
6798         case SCHED_NORMAL:
6799         case SCHED_BATCH:
6800         case SCHED_IDLE:
6801                 ret = 0;
6802         }
6803         return ret;
6804 }
6805
6806 /**
6807  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6808  * @pid: pid of the process.
6809  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6810  *
6811  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6812  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6813  */
6814 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6815                 struct timespec __user *, interval)
6816 {
6817         struct task_struct *p;
6818         unsigned int time_slice;
6819         int retval;
6820         struct timespec t;
6821
6822         if (pid < 0)
6823                 return -EINVAL;
6824
6825         retval = -ESRCH;
6826         read_lock(&tasklist_lock);
6827         p = find_process_by_pid(pid);
6828         if (!p)
6829                 goto out_unlock;
6830
6831         retval = security_task_getscheduler(p);
6832         if (retval)
6833                 goto out_unlock;
6834
6835         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(p);
6836
6837         read_unlock(&tasklist_lock);
6838         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6839         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6840         return retval;
6841
6842 out_unlock:
6843         read_unlock(&tasklist_lock);
6844         return retval;
6845 }
6846
6847 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6848
6849 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6850 {
6851         unsigned long free = 0;
6852         unsigned state;
6853
6854         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6855         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6856                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6857 #if BITS_PER_LONG == 32
6858         if (state == TASK_RUNNING)
6859                 printk(KERN_CONT " running  ");
6860         else
6861                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6862 #else
6863         if (state == TASK_RUNNING)
6864                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6865         else
6866                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6867 #endif
6868 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6869         free = stack_not_used(p);
6870 #endif
6871         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6872                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6873                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6874
6875         show_stack(p, NULL);
6876 }
6877
6878 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6879 {
6880         struct task_struct *g, *p;
6881
6882 #if BITS_PER_LONG == 32
6883         printk(KERN_INFO
6884                 "  task                PC stack   pid father\n");
6885 #else
6886         printk(KERN_INFO
6887                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6888 #endif
6889         read_lock(&tasklist_lock);
6890         do_each_thread(g, p) {
6891                 /*
6892                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6893                  * console might take alot of time:
6894                  */
6895                 touch_nmi_watchdog();
6896                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6897                         sched_show_task(p);
6898         } while_each_thread(g, p);
6899
6900         touch_all_softlockup_watchdogs();
6901
6902 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6903         sysrq_sched_debug_show();
6904 #endif
6905         read_unlock(&tasklist_lock);
6906         /*
6907          * Only show locks if all tasks are dumped:
6908          */
6909         if (state_filter == -1)
6910                 debug_show_all_locks();
6911 }
6912
6913 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6914 {
6915         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6916 }
6917
6918 /**
6919  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6920  * @idle: task in question
6921  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6922  *
6923  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6924  * flag, to make booting more robust.
6925  */
6926 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6927 {
6928         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);