Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/percpu
[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 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1568
1569 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1570
1571 /*
1572  * Calculate and set the cpu's group shares.
1573  */
1574 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1575                                     unsigned long sd_shares,
1576                                     unsigned long sd_rq_weight,
1577                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1578 {
1579         unsigned long shares, rq_weight;
1580         int boost = 0;
1581
1582         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1583         if (!rq_weight) {
1584                 boost = 1;
1585                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1586         }
1587
1588         /*
1589          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1590          * shares_i =  -----------------------------
1591          *                  \Sum_j rq_weight_j
1592          */
1593         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1594         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1595
1596         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1597                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1598                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1599                 unsigned long flags;
1600
1601                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1602                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1603                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1604                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1605                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1606         }
1607 }
1608
1609 /*
1610  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1611  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1612  * parent group depends on the shares of its child groups.
1613  */
1614 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1615 {
1616         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1617         unsigned long *usd_rq_weight;
1618         struct sched_domain *sd = data;
1619         unsigned long flags;
1620         int i;
1621
1622         if (!tg->se[0])
1623                 return 0;
1624
1625         local_irq_save(flags);
1626         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1627
1628         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1629                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1630                 usd_rq_weight[i] = weight;
1631
1632                 /*
1633                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1634                  * is one of average load so that when a new task gets to
1635                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1636                  */
1637                 if (!weight)
1638                         weight = NICE_0_LOAD;
1639
1640                 rq_weight += weight;
1641                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1642         }
1643
1644         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1645                 shares = tg->shares;
1646
1647         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1648                 shares = tg->shares;
1649
1650         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1651                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1652
1653         local_irq_restore(flags);
1654
1655         return 0;
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1660  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1661  * group is a fraction of its parents load.
1662  */
1663 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1664 {
1665         unsigned long load;
1666         long cpu = (long)data;
1667
1668         if (!tg->parent) {
1669                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1670         } else {
1671                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1672                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1673                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1674         }
1675
1676         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1677
1678         return 0;
1679 }
1680
1681 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1682 {
1683         s64 elapsed;
1684         u64 now;
1685
1686         if (root_task_group_empty())
1687                 return;
1688
1689         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1690         elapsed = now - sd->last_update;
1691
1692         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1693                 sd->last_update = now;
1694                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1695         }
1696 }
1697
1698 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1699 {
1700         if (root_task_group_empty())
1701                 return;
1702
1703         spin_unlock(&rq->lock);
1704         update_shares(sd);
1705         spin_lock(&rq->lock);
1706 }
1707
1708 static void update_h_load(long cpu)
1709 {
1710         if (root_task_group_empty())
1711                 return;
1712
1713         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1714 }
1715
1716 #else
1717
1718 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1719 {
1720 }
1721
1722 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1723 {
1724 }
1725
1726 #endif
1727
1728 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1729
1730 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1731
1732 /*
1733  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1734  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1735  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1736  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1737  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1738  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1739  */
1740 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1741         __releases(this_rq->lock)
1742         __acquires(busiest->lock)
1743         __acquires(this_rq->lock)
1744 {
1745         spin_unlock(&this_rq->lock);
1746         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1747
1748         return 1;
1749 }
1750
1751 #else
1752 /*
1753  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1754  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1755  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1756  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1757  * regardless of entry order into the function.
1758  */
1759 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1760         __releases(this_rq->lock)
1761         __acquires(busiest->lock)
1762         __acquires(this_rq->lock)
1763 {
1764         int ret = 0;
1765
1766         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1767                 if (busiest < this_rq) {
1768                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1769                         spin_lock(&busiest->lock);
1770                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1771                         ret = 1;
1772                 } else
1773                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1774         }
1775         return ret;
1776 }
1777
1778 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1779
1780 /*
1781  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1782  */
1783 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1784 {
1785         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1786                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1787                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1788                 BUG_ON(1);
1789         }
1790
1791         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1792 }
1793
1794 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1795         __releases(busiest->lock)
1796 {
1797         spin_unlock(&busiest->lock);
1798         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1799 }
1800 #endif
1801
1802 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1803 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1804 {
1805 #ifdef CONFIG_SMP
1806         cfs_rq->shares = shares;
1807 #endif
1808 }
1809 #endif
1810
1811 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1812
1813 #include "sched_stats.h"
1814 #include "sched_idletask.c"
1815 #include "sched_fair.c"
1816 #include "sched_rt.c"
1817 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1818 # include "sched_debug.c"
1819 #endif
1820
1821 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1822 #define for_each_class(class) \
1823    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1824
1825 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1826 {
1827         rq->nr_running++;
1828 }
1829
1830 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1831 {
1832         rq->nr_running--;
1833 }
1834
1835 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1836 {
1837         if (task_has_rt_policy(p)) {
1838                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1839                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1840                 return;
1841         }
1842
1843         /*
1844          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1845          */
1846         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1847                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1848                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1849                 return;
1850         }
1851
1852         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1853         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1854 }
1855
1856 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1857 {
1858         s64 diff = sample - *avg;
1859         *avg += diff >> 3;
1860 }
1861
1862 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1863 {
1864         if (wakeup)
1865                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1866
1867         sched_info_queued(p);
1868         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1869         p->se.on_rq = 1;
1870 }
1871
1872 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1873 {
1874         if (sleep) {
1875                 if (p->se.last_wakeup) {
1876                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1877                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1878                         p->se.last_wakeup = 0;
1879                 } else {
1880                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1881                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1882                 }
1883         }
1884
1885         sched_info_dequeued(p);
1886         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1887         p->se.on_rq = 0;
1888 }
1889
1890 /*
1891  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1892  */
1893 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1894 {
1895         return p->static_prio;
1896 }
1897
1898 /*
1899  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1900  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1901  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1902  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1903  * estimator recalculates.
1904  */
1905 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1906 {
1907         int prio;
1908
1909         if (task_has_rt_policy(p))
1910                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1911         else
1912                 prio = __normal_prio(p);
1913         return prio;
1914 }
1915
1916 /*
1917  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1918  * taken into account by the scheduler. This value might
1919  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1920  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1921  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1922  */
1923 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1924 {
1925         p->normal_prio = normal_prio(p);
1926         /*
1927          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1928          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1929          * to the normal priority:
1930          */
1931         if (!rt_prio(p->prio))
1932                 return p->normal_prio;
1933         return p->prio;
1934 }
1935
1936 /*
1937  * activate_task - move a task to the runqueue.
1938  */
1939 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1940 {
1941         if (task_contributes_to_load(p))
1942                 rq->nr_uninterruptible--;
1943
1944         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1945         inc_nr_running(rq);
1946 }
1947
1948 /*
1949  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1950  */
1951 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1952 {
1953         if (task_contributes_to_load(p))
1954                 rq->nr_uninterruptible++;
1955
1956         dequeue_task(rq, p, sleep);
1957         dec_nr_running(rq);
1958 }
1959
1960 /**
1961  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1962  * @p: the task in question.
1963  */
1964 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1965 {
1966         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1967 }
1968
1969 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1970 {
1971         set_task_rq(p, cpu);
1972 #ifdef CONFIG_SMP
1973         /*
1974          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1975          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1976          * per-task data have been completed by this moment.
1977          */
1978         smp_wmb();
1979         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1980 #endif
1981 }
1982
1983 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1984                                        const struct sched_class *prev_class,
1985                                        int oldprio, int running)
1986 {
1987         if (prev_class != p->sched_class) {
1988                 if (prev_class->switched_from)
1989                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1990                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1991         } else
1992                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1993 }
1994
1995 #ifdef CONFIG_SMP
1996 /*
1997  * Is this task likely cache-hot:
1998  */
1999 static int
2000 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2001 {
2002         s64 delta;
2003
2004         /*
2005          * Buddy candidates are cache hot:
2006          */
2007         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2008                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2009                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2010                 return 1;
2011
2012         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2013                 return 0;
2014
2015         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2016                 return 1;
2017         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2018                 return 0;
2019
2020         delta = now - p->se.exec_start;
2021
2022         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2023 }
2024
2025
2026 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2027 {
2028         int old_cpu = task_cpu(p);
2029         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2030         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2031                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2032         u64 clock_offset;
2033
2034         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2035
2036         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2037
2038 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2039         if (p->se.wait_start)
2040                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2041         if (p->se.sleep_start)
2042                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2043         if (p->se.block_start)
2044                 p->se.block_start -= clock_offset;
2045 #endif
2046         if (old_cpu != new_cpu) {
2047                 p->se.nr_migrations++;
2048                 new_rq->nr_migrations_in++;
2049 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2050                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2051                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2052 #endif
2053                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2054                                      1, 1, NULL, 0);
2055         }
2056         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2057                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2058
2059         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2060 }
2061
2062 struct migration_req {
2063         struct list_head list;
2064
2065         struct task_struct *task;
2066         int dest_cpu;
2067
2068         struct completion done;
2069 };
2070
2071 /*
2072  * The task's runqueue lock must be held.
2073  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2074  */
2075 static int
2076 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2077 {
2078         struct rq *rq = task_rq(p);
2079
2080         /*
2081          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2082          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2083          */
2084         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2085                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2086                 return 0;
2087         }
2088
2089         init_completion(&req->done);
2090         req->task = p;
2091         req->dest_cpu = dest_cpu;
2092         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2093
2094         return 1;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2099  *                              context switch.
2100  *
2101  * @p must not be current.
2102  */
2103 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2104 {
2105         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2106         int running;
2107         struct rq *rq;
2108
2109         nvcsw   = p->nvcsw;
2110         nivcsw  = p->nivcsw;
2111         for (;;) {
2112                 /*
2113                  * The runqueue is assigned before the actual context
2114                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2115                  *
2116                  * We could check initially without the lock but it is
2117                  * very likely that we need to take the lock in every
2118                  * iteration.
2119                  */
2120                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2121                 running = task_running(rq, p);
2122                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2123
2124                 if (likely(!running))
2125                         break;
2126                 /*
2127                  * The switch count is incremented before the actual
2128                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2129                  * sure at least one completed.
2130                  */
2131                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2132                         break;
2133                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2134                         break;
2135
2136                 cpu_relax();
2137         }
2138 }
2139
2140 /*
2141  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2142  *
2143  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2144  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2145  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2146  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2147  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2148  * @p has remained unscheduled the whole time.
2149  *
2150  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2151  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2152  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2153  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2154  * waiting to become inactive.
2155  */
2156 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2157 {
2158         unsigned long flags;
2159         int running, on_rq;
2160         unsigned long ncsw;
2161         struct rq *rq;
2162
2163         for (;;) {
2164                 /*
2165                  * We do the initial early heuristics without holding
2166                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2167                  * the runqueue lock when things look like they will
2168                  * work out!
2169                  */
2170                 rq = task_rq(p);
2171
2172                 /*
2173                  * If the task is actively running on another CPU
2174                  * still, just relax and busy-wait without holding
2175                  * any locks.
2176                  *
2177                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2178                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2179                  * But we don't care, since "task_running()" will
2180                  * return false if the runqueue has changed and p
2181                  * is actually now running somewhere else!
2182                  */
2183                 while (task_running(rq, p)) {
2184                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2185                                 return 0;
2186                         cpu_relax();
2187                 }
2188
2189                 /*
2190                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2191                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2192                  * just go back and repeat.
2193                  */
2194                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2195                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2196                 running = task_running(rq, p);
2197                 on_rq = p->se.on_rq;
2198                 ncsw = 0;
2199                 if (!match_state || p->state == match_state)
2200                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2201                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2202
2203                 /*
2204                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2205                  */
2206                 if (unlikely(!ncsw))
2207                         break;
2208
2209                 /*
2210                  * Was it really running after all now that we
2211                  * checked with the proper locks actually held?
2212                  *
2213                  * Oops. Go back and try again..
2214                  */
2215                 if (unlikely(running)) {
2216                         cpu_relax();
2217                         continue;
2218                 }
2219
2220                 /*
2221                  * It's not enough that it's not actively running,
2222                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2223                  * preempted!
2224                  *
2225                  * So if it was still runnable (but just not actively
2226                  * running right now), it's preempted, and we should
2227                  * yield - it could be a while.
2228                  */
2229                 if (unlikely(on_rq)) {
2230                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2231                         continue;
2232                 }
2233
2234                 /*
2235                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2236                  * runnable, which means that it will never become
2237                  * running in the future either. We're all done!
2238                  */
2239                 break;
2240         }
2241
2242         return ncsw;
2243 }
2244
2245 /***
2246  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2247  * @p: the to-be-kicked thread
2248  *
2249  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2250  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2251  *
2252  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2253  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2254  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2255  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2256  * achieved as well.
2257  */
2258 void kick_process(struct task_struct *p)
2259 {
2260         int cpu;
2261
2262         preempt_disable();
2263         cpu = task_cpu(p);
2264         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2265                 smp_send_reschedule(cpu);
2266         preempt_enable();
2267 }
2268 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2269 #endif /* CONFIG_SMP */
2270
2271 /**
2272  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2273  * @p:          the task to evaluate
2274  * @func:       the function to be called
2275  * @info:       the function call argument
2276  *
2277  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2278  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2279  */
2280 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2281                               void (*func) (void *info), void *info)
2282 {
2283         int cpu;
2284
2285         preempt_disable();
2286         cpu = task_cpu(p);
2287         if (task_curr(p))
2288                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2289         preempt_enable();
2290 }
2291
2292 /***
2293  * try_to_wake_up - wake up a thread
2294  * @p: the to-be-woken-up thread
2295  * @state: the mask of task states that can be woken
2296  * @sync: do a synchronous wakeup?
2297  *
2298  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2299  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2300  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2301  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2302  * runnable without the overhead of this.
2303  *
2304  * returns failure only if the task is already active.
2305  */
2306 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2307                           int wake_flags)
2308 {
2309         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2310         unsigned long flags;
2311         struct rq *rq, *orig_rq;
2312
2313         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2314                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2315
2316         this_cpu = get_cpu();
2317
2318         smp_wmb();
2319         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2320         update_rq_clock(rq);
2321         if (!(p->state & state))
2322                 goto out;
2323
2324         if (p->se.on_rq)
2325                 goto out_running;
2326
2327         cpu = task_cpu(p);
2328         orig_cpu = cpu;
2329
2330 #ifdef CONFIG_SMP
2331         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2332                 goto out_activate;
2333
2334         /*
2335          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2336          * we put the task in TASK_WAKING state.
2337          *
2338          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2339          */
2340         if (task_contributes_to_load(p))
2341                 rq->nr_uninterruptible--;
2342         p->state = TASK_WAKING;
2343         task_rq_unlock(rq, &flags);
2344
2345         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2346         if (cpu != orig_cpu)
2347                 set_task_cpu(p, cpu);
2348
2349         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2350
2351         if (rq != orig_rq)
2352                 update_rq_clock(rq);
2353
2354         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2355         cpu = task_cpu(p);
2356
2357 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2358         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2359         if (cpu == this_cpu)
2360                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2361         else {
2362                 struct sched_domain *sd;
2363                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2364                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2365                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2366                                 break;
2367                         }
2368                 }
2369         }
2370 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2371
2372 out_activate:
2373 #endif /* CONFIG_SMP */
2374         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2375         if (wake_flags & WF_SYNC)
2376                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2377         if (orig_cpu != cpu)
2378                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2379         if (cpu == this_cpu)
2380                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2381         else
2382                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2383         activate_task(rq, p, 1);
2384         success = 1;
2385
2386         /*
2387          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2388          */
2389         if (!in_interrupt()) {
2390                 struct sched_entity *se = &current->se;
2391                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2392
2393                 if (se->last_wakeup)
2394                         sample -= se->last_wakeup;
2395                 else
2396                         sample -= se->start_runtime;
2397                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2398
2399                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2400         }
2401
2402 out_running:
2403         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2404         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2405
2406         p->state = TASK_RUNNING;
2407 #ifdef CONFIG_SMP
2408         if (p->sched_class->task_wake_up)
2409                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2410 #endif
2411 out:
2412         task_rq_unlock(rq, &flags);
2413         put_cpu();
2414
2415         return success;
2416 }
2417
2418 /**
2419  * wake_up_process - Wake up a specific process
2420  * @p: The process to be woken up.
2421  *
2422  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2423  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2424  * running.
2425  *
2426  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2427  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2428  */
2429 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2430 {
2431         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2432 }
2433 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2434
2435 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2436 {
2437         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2438 }
2439
2440 /*
2441  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2442  * p is forked by current.
2443  *
2444  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2445  */
2446 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2447 {
2448         p->se.exec_start                = 0;
2449         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2450         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2451         p->se.nr_migrations             = 0;
2452         p->se.last_wakeup               = 0;
2453         p->se.avg_overlap               = 0;
2454         p->se.start_runtime             = 0;
2455         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2456         p->se.avg_running               = 0;
2457
2458 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2459         p->se.wait_start                        = 0;
2460         p->se.wait_max                          = 0;
2461         p->se.wait_count                        = 0;
2462         p->se.wait_sum                          = 0;
2463
2464         p->se.sleep_start                       = 0;
2465         p->se.sleep_max                         = 0;
2466         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2467
2468         p->se.block_start                       = 0;
2469         p->se.block_max                         = 0;
2470         p->se.exec_max                          = 0;
2471         p->se.slice_max                         = 0;
2472
2473         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2474         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2475         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2476         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2477         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2478         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2479
2480         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2481         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2482         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2483         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2484         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2485         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2486         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2487         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2488         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2489
2490 #endif
2491
2492         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2493         p->se.on_rq = 0;
2494         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2495
2496 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2497         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2498 #endif
2499
2500         /*
2501          * We mark the process as running here, but have not actually
2502          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2503          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2504          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2505          */
2506         p->state = TASK_RUNNING;
2507 }
2508
2509 /*
2510  * fork()/clone()-time setup:
2511  */
2512 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2513 {
2514         int cpu = get_cpu();
2515
2516         __sched_fork(p);
2517
2518         /*
2519          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2520          */
2521         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2522                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2523                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2524                         p->normal_prio = p->static_prio;
2525                 }
2526
2527                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2528                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2529                         p->normal_prio = p->static_prio;
2530                         set_load_weight(p);
2531                 }
2532
2533                 /*
2534                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2535                  * fulfilled its duty:
2536                  */
2537                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2538         }
2539
2540         /*
2541          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2542          */
2543         p->prio = current->normal_prio;
2544
2545         if (!rt_prio(p->prio))
2546                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2547
2548 #ifdef CONFIG_SMP
2549         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2550 #endif
2551         set_task_cpu(p, cpu);
2552
2553 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2554         if (likely(sched_info_on()))
2555                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2556 #endif
2557 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2558         p->oncpu = 0;
2559 #endif
2560 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2561         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2562         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2563 #endif
2564         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2565
2566         put_cpu();
2567 }
2568
2569 /*
2570  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2571  *
2572  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2573  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2574  * on the runqueue and wakes it.
2575  */
2576 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2577 {
2578         unsigned long flags;
2579         struct rq *rq;
2580
2581         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2582         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2583         update_rq_clock(rq);
2584
2585         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2586                 activate_task(rq, p, 0);
2587         } else {
2588                 /*
2589                  * Let the scheduling class do new task startup
2590                  * management (if any):
2591                  */
2592                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2593                 inc_nr_running(rq);
2594         }
2595         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2596         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2597 #ifdef CONFIG_SMP
2598         if (p->sched_class->task_wake_up)
2599                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2600 #endif
2601         task_rq_unlock(rq, &flags);
2602 }
2603
2604 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2605
2606 /**
2607  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2608  * @notifier: notifier struct to register
2609  */
2610 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2611 {
2612         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2613 }
2614 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2615
2616 /**
2617  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2618  * @notifier: notifier struct to unregister
2619  *
2620  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2621  */
2622 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2623 {
2624         hlist_del(&notifier->link);
2625 }
2626 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2627
2628 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2629 {
2630         struct preempt_notifier *notifier;
2631         struct hlist_node *node;
2632
2633         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2634                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2635 }
2636
2637 static void
2638 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2639                                  struct task_struct *next)
2640 {
2641         struct preempt_notifier *notifier;
2642         struct hlist_node *node;
2643
2644         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2645                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2646 }
2647
2648 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2649
2650 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2651 {
2652 }
2653
2654 static void
2655 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2656                                  struct task_struct *next)
2657 {
2658 }
2659
2660 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2661
2662 /**
2663  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2664  * @rq: the runqueue preparing to switch
2665  * @prev: the current task that is being switched out
2666  * @next: the task we are going to switch to.
2667  *
2668  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2669  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2670  * switch.
2671  *
2672  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2673  * hooks.
2674  */
2675 static inline void
2676 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2677                     struct task_struct *next)
2678 {
2679         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2680         prepare_lock_switch(rq, next);
2681         prepare_arch_switch(next);
2682 }
2683
2684 /**
2685  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2686  * @rq: runqueue associated with task-switch
2687  * @prev: the thread we just switched away from.
2688  *
2689  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2690  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2691  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2692  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2693  *
2694  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2695  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2696  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2697  * details.)
2698  */
2699 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2700         __releases(rq->lock)
2701 {
2702         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2703         long prev_state;
2704
2705         rq->prev_mm = NULL;
2706
2707         /*
2708          * A task struct has one reference for the use as "current".
2709          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2710          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2711          * the scheduled task must drop that reference.
2712          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2713          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2714          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2715          * be dropped twice.
2716          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2717          */
2718         prev_state = prev->state;
2719         finish_arch_switch(prev);
2720         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2721         finish_lock_switch(rq, prev);
2722
2723         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2724         if (mm)
2725                 mmdrop(mm);
2726         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2727                 /*
2728                  * Remove function-return probe instances associated with this
2729                  * task and put them back on the free list.
2730                  */
2731                 kprobe_flush_task(prev);
2732                 put_task_struct(prev);
2733         }
2734 }
2735
2736 #ifdef CONFIG_SMP
2737
2738 /* assumes rq->lock is held */
2739 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2740 {
2741         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2742                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2743 }
2744
2745 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2746 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2747 {
2748         if (rq->post_schedule) {
2749                 unsigned long flags;
2750
2751                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2752                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2753                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2754                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2755
2756                 rq->post_schedule = 0;
2757         }
2758 }
2759
2760 #else
2761
2762 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2763 {
2764 }
2765
2766 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2767 {
2768 }
2769
2770 #endif
2771
2772 /**
2773  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2774  * @prev: the thread we just switched away from.
2775  */
2776 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2777         __releases(rq->lock)
2778 {
2779         struct rq *rq = this_rq();
2780
2781         finish_task_switch(rq, prev);
2782
2783         /*
2784          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2785          * task_switch?
2786          */
2787         post_schedule(rq);
2788
2789 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2790         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2791         preempt_enable();
2792 #endif
2793         if (current->set_child_tid)
2794                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2795 }
2796
2797 /*
2798  * context_switch - switch to the new MM and the new
2799  * thread's register state.
2800  */
2801 static inline void
2802 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2803                struct task_struct *next)
2804 {
2805         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2806
2807         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2808         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2809         mm = next->mm;
2810         oldmm = prev->active_mm;
2811         /*
2812          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2813          * combine the page table reload and the switch backend into
2814          * one hypercall.
2815          */
2816         arch_start_context_switch(prev);
2817
2818         if (unlikely(!mm)) {
2819                 next->active_mm = oldmm;
2820                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2821                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2822         } else
2823                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2824
2825         if (unlikely(!prev->mm)) {
2826                 prev->active_mm = NULL;
2827                 rq->prev_mm = oldmm;
2828         }
2829         /*
2830          * Since the runqueue lock will be released by the next
2831          * task (which is an invalid locking op but in the case
2832          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2833          * do an early lockdep release here:
2834          */
2835 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2836         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2837 #endif
2838
2839         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2840         switch_to(prev, next, prev);
2841
2842         barrier();
2843         /*
2844          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2845          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2846          * frame will be invalid.
2847          */
2848         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2849 }
2850
2851 /*
2852  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2853  *
2854  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2855  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2856  * number of context switches performed since bootup.
2857  */
2858 unsigned long nr_running(void)
2859 {
2860         unsigned long i, sum = 0;
2861
2862         for_each_online_cpu(i)
2863                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2864
2865         return sum;
2866 }
2867
2868 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2869 {
2870         unsigned long i, sum = 0;
2871
2872         for_each_possible_cpu(i)
2873                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2874
2875         /*
2876          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2877          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2878          */
2879         if (unlikely((long)sum < 0))
2880                 sum = 0;
2881
2882         return sum;
2883 }
2884
2885 unsigned long long nr_context_switches(void)
2886 {
2887         int i;
2888         unsigned long long sum = 0;
2889
2890         for_each_possible_cpu(i)
2891                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2892
2893         return sum;
2894 }
2895
2896 unsigned long nr_iowait(void)
2897 {
2898         unsigned long i, sum = 0;
2899
2900         for_each_possible_cpu(i)
2901                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2902
2903         return sum;
2904 }
2905
2906 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2907 {
2908         struct rq *this = this_rq();
2909         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2910 }
2911
2912 unsigned long this_cpu_load(void)
2913 {
2914         struct rq *this = this_rq();
2915         return this->cpu_load[0];
2916 }
2917
2918
2919 /* Variables and functions for calc_load */
2920 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2921 static unsigned long calc_load_update;
2922 unsigned long avenrun[3];
2923 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2924
2925 /**
2926  * get_avenrun - get the load average array
2927  * @loads:      pointer to dest load array
2928  * @offset:     offset to add
2929  * @shift:      shift count to shift the result left
2930  *
2931  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2932  */
2933 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2934 {
2935         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2936         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2937         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2938 }
2939
2940 static unsigned long
2941 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2942 {
2943         load *= exp;
2944         load += active * (FIXED_1 - exp);
2945         return load >> FSHIFT;
2946 }
2947
2948 /*
2949  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2950  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2951  */
2952 void calc_global_load(void)
2953 {
2954         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2955         long active;
2956
2957         if (time_before(jiffies, upd))
2958                 return;
2959
2960         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2961         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2962
2963         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2964         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2965         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2966
2967         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2968 }
2969
2970 /*
2971  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2972  */
2973 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2974 {
2975         long nr_active, delta;
2976
2977         nr_active = this_rq->nr_running;
2978         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2979
2980         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2981                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2982                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2983                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2984         }
2985 }
2986
2987 /*
2988  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2989  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2990  */
2991 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2992 {
2993         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2994 }
2995
2996 /*
2997  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2998  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2999  */
3000 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3001 {
3002         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3003         int i, scale;
3004
3005         this_rq->nr_load_updates++;
3006
3007         /* Update our load: */
3008         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3009                 unsigned long old_load, new_load;
3010
3011                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3012
3013                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3014                 new_load = this_load;
3015                 /*
3016                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3017                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3018                  * example.
3019                  */
3020                 if (new_load > old_load)
3021                         new_load += scale-1;
3022                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3023         }
3024
3025         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3026                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3027                 calc_load_account_active(this_rq);
3028         }
3029 }
3030
3031 #ifdef CONFIG_SMP
3032
3033 /*
3034  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3035  *
3036  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3037  * you need to do so manually before calling.
3038  */
3039 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3040         __acquires(rq1->lock)
3041         __acquires(rq2->lock)
3042 {
3043         BUG_ON(!irqs_disabled());
3044         if (rq1 == rq2) {
3045                 spin_lock(&rq1->lock);
3046                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3047         } else {
3048                 if (rq1 < rq2) {
3049                         spin_lock(&rq1->lock);
3050                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3051                 } else {
3052                         spin_lock(&rq2->lock);
3053                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3054                 }
3055         }
3056         update_rq_clock(rq1);
3057         update_rq_clock(rq2);
3058 }
3059
3060 /*
3061  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3062  *
3063  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3064  * you need to do so manually after calling.
3065  */
3066 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3067         __releases(rq1->lock)
3068         __releases(rq2->lock)
3069 {
3070         spin_unlock(&rq1->lock);
3071         if (rq1 != rq2)
3072                 spin_unlock(&rq2->lock);
3073         else
3074                 __release(rq2->lock);
3075 }
3076
3077 /*
3078  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3079  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3080  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3081  * the cpu_allowed mask is restored.
3082  */
3083 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3084 {
3085         struct migration_req req;
3086         unsigned long flags;
3087         struct rq *rq;
3088
3089         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3090         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3091             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3092                 goto out;
3093
3094         /* force the process onto the specified CPU */
3095         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3096                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3097                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3098
3099                 get_task_struct(mt);
3100                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3101                 wake_up_process(mt);
3102                 put_task_struct(mt);
3103                 wait_for_completion(&req.done);
3104
3105                 return;
3106         }
3107 out:
3108         task_rq_unlock(rq, &flags);
3109 }
3110
3111 /*
3112  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3113  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3114  */
3115 void sched_exec(void)
3116 {
3117         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3118         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3119         put_cpu();
3120         if (new_cpu != this_cpu)
3121                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3122 }
3123
3124 /*
3125  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3126  * Both runqueues must be locked.
3127  */
3128 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3129                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3130 {
3131         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3132         set_task_cpu(p, this_cpu);
3133         activate_task(this_rq, p, 0);
3134         /*
3135          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3136          * to be always true for them.
3137          */
3138         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3139 }
3140
3141 /*
3142  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3143  */
3144 static
3145 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3146                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3147                      int *all_pinned)
3148 {
3149         int tsk_cache_hot = 0;
3150         /*
3151          * We do not migrate tasks that are:
3152          * 1) running (obviously), or
3153          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3154          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3155          */
3156         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3157                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3158                 return 0;
3159         }
3160         *all_pinned = 0;
3161
3162         if (task_running(rq, p)) {
3163                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3164                 return 0;
3165         }
3166
3167         /*
3168          * Aggressive migration if:
3169          * 1) task is cache cold, or
3170          * 2) too many balance attempts have failed.
3171          */
3172
3173         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3174         if (!tsk_cache_hot ||
3175                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3176 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3177                 if (tsk_cache_hot) {
3178                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3179                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3180                 }
3181 #endif
3182                 return 1;
3183         }
3184
3185         if (tsk_cache_hot) {
3186                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3187                 return 0;
3188         }
3189         return 1;
3190 }
3191
3192 static unsigned long
3193 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3194               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3195               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3196               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3197 {
3198         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3199         struct task_struct *p;
3200         long rem_load_move = max_load_move;
3201
3202         if (max_load_move == 0)
3203                 goto out;
3204
3205         pinned = 1;
3206
3207         /*
3208          * Start the load-balancing iterator:
3209          */
3210         p = iterator->start(iterator->arg);
3211 next:
3212         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3213                 goto out;
3214
3215         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3216             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3217                 p = iterator->next(iterator->arg);
3218                 goto next;
3219         }
3220
3221         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3222         pulled++;
3223         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3224
3225 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3226         /*
3227          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3228          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3229          * section.
3230          */
3231         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3232                 goto out;
3233 #endif
3234
3235         /*
3236          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3237          */
3238         if (rem_load_move > 0) {
3239                 if (p->prio < *this_best_prio)
3240                         *this_best_prio = p->prio;
3241                 p = iterator->next(iterator->arg);
3242                 goto next;
3243         }
3244 out:
3245         /*
3246          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3247          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3248          * inside pull_task().
3249          */
3250         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3251
3252         if (all_pinned)
3253                 *all_pinned = pinned;
3254
3255         return max_load_move - rem_load_move;
3256 }
3257
3258 /*
3259  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3260  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3261  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3262  *
3263  * Called with both runqueues locked.
3264  */
3265 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3266                       unsigned long max_load_move,
3267                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3268                       int *all_pinned)
3269 {
3270         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3271         unsigned long total_load_moved = 0;
3272         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3273
3274         do {
3275                 total_load_moved +=
3276                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3277                                 max_load_move - total_load_moved,
3278                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3279                 class = class->next;
3280
3281 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3282                 /*
3283                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3284                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3285                  * the critical section.
3286                  */
3287                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3288                         break;
3289 #endif
3290         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3291
3292         return total_load_moved > 0;
3293 }
3294
3295 static int
3296 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3297                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3298                    struct rq_iterator *iterator)
3299 {
3300         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3301         int pinned = 0;
3302
3303         while (p) {
3304                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3305                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3306                         /*
3307                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3308                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3309                          * stats here rather than inside pull_task().
3310                          */
3311                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3312
3313                         return 1;
3314                 }
3315                 p = iterator->next(iterator->arg);
3316         }
3317
3318         return 0;
3319 }
3320
3321 /*
3322  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3323  * part of active balancing operations within "domain".
3324  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3325  *
3326  * Called with both runqueues locked.
3327  */
3328 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3329                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3330 {
3331         const struct sched_class *class;
3332
3333         for_each_class(class) {
3334                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3335                         return 1;
3336         }
3337
3338         return 0;
3339 }
3340 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3341 /*
3342  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3343  *              during load balancing.
3344  */
3345 struct sd_lb_stats {
3346         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3347         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3348         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3349         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3350         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3351
3352         /** Statistics of this group */
3353         unsigned long this_load;
3354         unsigned long this_load_per_task;
3355         unsigned long this_nr_running;
3356
3357         /* Statistics of the busiest group */
3358         unsigned long max_load;
3359         unsigned long busiest_load_per_task;
3360         unsigned long busiest_nr_running;
3361
3362         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3363 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3364         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3365         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3366         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3367         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3368         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3369         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3370 #endif
3371 };
3372
3373 /*
3374  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3375  */
3376 struct sg_lb_stats {
3377         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3378         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3379         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3380         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3381         unsigned long group_capacity;
3382         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3383 };
3384
3385 /**
3386  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3387  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3388  */
3389 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3390 {
3391         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3392 }
3393
3394 /**
3395  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3396  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3397  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3398  */
3399 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3400                                         enum cpu_idle_type idle)
3401 {
3402         int load_idx;
3403
3404         switch (idle) {
3405         case CPU_NOT_IDLE:
3406                 load_idx = sd->busy_idx;
3407                 break;
3408
3409         case CPU_NEWLY_IDLE:
3410                 load_idx = sd->newidle_idx;
3411                 break;
3412         default:
3413                 load_idx = sd->idle_idx;
3414                 break;
3415         }
3416
3417         return load_idx;
3418 }
3419
3420
3421 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3422 /**
3423  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3424  * the given sched_domain, during load balancing.
3425  *
3426  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3427  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3428  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3429  */
3430 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3431         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3432 {
3433         /*
3434          * Busy processors will not participate in power savings
3435          * balance.
3436          */
3437         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3438                 sds->power_savings_balance = 0;
3439         else {
3440                 sds->power_savings_balance = 1;
3441                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3442                 sds->leader_nr_running = 0;
3443         }
3444 }
3445
3446 /**
3447  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3448  * sched_domain while performing load balancing.
3449  *
3450  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3451  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3452  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3453  *              load balancing ?
3454  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3455  */
3456 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3457         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3458 {
3459
3460         if (!sds->power_savings_balance)
3461                 return;
3462
3463         /*
3464          * If the local group is idle or completely loaded
3465          * no need to do power savings balance at this domain
3466          */
3467         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3468                                 !sds->this_nr_running))
3469                 sds->power_savings_balance = 0;
3470
3471         /*
3472          * If a group is already running at full capacity or idle,
3473          * don't include that group in power savings calculations
3474          */
3475         if (!sds->power_savings_balance ||
3476                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3477                 !sgs->sum_nr_running)
3478                 return;
3479
3480         /*
3481          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3482          * This is the group from where we need to pick up the load
3483          * for saving power
3484          */
3485         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3486             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3487              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3488                 sds->group_min = group;
3489                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3490                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3491                                                 sgs->sum_nr_running;
3492         }
3493
3494         /*
3495          * Calculate the group which is almost near its
3496          * capacity but still has some space to pick up some load
3497          * from other group and save more power
3498          */
3499         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3500                 return;
3501
3502         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3503             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3504              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3505                 sds->group_leader = group;
3506                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3507         }
3508 }
3509
3510 /**
3511  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3512  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3513  *      under consideration.
3514  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3515  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3516  *
3517  * Description:
3518  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3519  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3520  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3521  *
3522  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3523  * Else returns 0.
3524  */
3525 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3526                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3527 {
3528         if (!sds->power_savings_balance)
3529                 return 0;
3530
3531         if (sds->this != sds->group_leader ||
3532                         sds->group_leader == sds->group_min)
3533                 return 0;
3534
3535         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3536         sds->busiest = sds->group_min;
3537
3538         return 1;
3539
3540 }
3541 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3542 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3543         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3544 {
3545         return;
3546 }
3547
3548 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3549         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3550 {
3551         return;
3552 }
3553
3554 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3555                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3556 {
3557         return 0;
3558 }
3559 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3560
3561
3562 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3563 {
3564         return SCHED_LOAD_SCALE;
3565 }
3566
3567 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3568 {
3569         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3570 }
3571
3572 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3573 {
3574         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3575         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3576
3577         smt_gain /= weight;
3578
3579         return smt_gain;
3580 }
3581
3582 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3583 {
3584         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3585 }
3586
3587 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3588 {
3589         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3590         u64 total, available;
3591
3592         sched_avg_update(rq);
3593
3594         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3595         available = total - rq->rt_avg;
3596
3597         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3598                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3599
3600         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3601
3602         return div_u64(available, total);
3603 }
3604
3605 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3606 {
3607         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3608         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3609         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3610
3611         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3612                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3613         else
3614                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3615
3616         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3617
3618         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3619                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3620                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3621                 else
3622                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3623
3624                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3625         }
3626
3627         power *= scale_rt_power(cpu);
3628         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3629
3630         if (!power)
3631                 power = 1;
3632
3633         sdg->cpu_power = power;
3634 }
3635
3636 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3637 {
3638         struct sched_domain *child = sd->child;
3639         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3640         unsigned long power;
3641
3642         if (!child) {
3643                 update_cpu_power(sd, cpu);
3644                 return;
3645         }
3646
3647         power = 0;
3648
3649         group = child->groups;
3650         do {
3651                 power += group->cpu_power;
3652                 group = group->next;
3653         } while (group != child->groups);
3654
3655         sdg->cpu_power = power;
3656 }
3657
3658 /**
3659  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3660  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3661  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3662  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3663  * @idle: Idle status of this_cpu
3664  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3665  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3666  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3667  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3668  * @balance: Should we balance.
3669  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3670  */
3671 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3672                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3673                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3674                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3675                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3676 {
3677         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3678         int i;
3679         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3680         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3681         unsigned long avg_load_per_task;
3682
3683         if (local_group) {
3684                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3685                 if (balance_cpu == this_cpu)
3686                         update_group_power(sd, this_cpu);
3687         }
3688
3689         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3690         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3691         max_cpu_load = 0;
3692         min_cpu_load = ~0UL;
3693
3694         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3695                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3696
3697                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3698                         *sd_idle = 0;
3699
3700                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3701                 if (local_group) {
3702                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3703                                 first_idle_cpu = 1;
3704                                 balance_cpu = i;
3705                         }
3706
3707                         load = target_load(i, load_idx);
3708                 } else {
3709                         load = source_load(i, load_idx);
3710                         if (load > max_cpu_load)
3711                                 max_cpu_load = load;
3712                         if (min_cpu_load > load)
3713                                 min_cpu_load = load;
3714                 }
3715
3716                 sgs->group_load += load;
3717                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3718                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3719
3720                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3721         }
3722
3723         /*
3724          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3725          * is eligible for doing load balancing at this and above
3726          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3727          * to do the newly idle load balance.
3728          */
3729         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3730             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3731                 *balance = 0;
3732                 return;
3733         }
3734
3735         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3736         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3737
3738
3739         /*
3740          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3741          * than the average weight of two tasks.
3742          *
3743          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3744          *      might not be a suitable number - should we keep a
3745          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3746          *      the hierarchy?
3747          */
3748         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3749                 group->cpu_power;
3750
3751         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3752                 sgs->group_imb = 1;
3753
3754         sgs->group_capacity =
3755                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3756 }
3757
3758 /**
3759  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3760  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3761  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3762  * @idle: Idle status of this_cpu
3763  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3764  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3765  * @balance: Should we balance.
3766  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3767  */
3768 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3769                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3770                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3771                         struct sd_lb_stats *sds)
3772 {
3773         struct sched_domain *child = sd->child;
3774         struct sched_group *group = sd->groups;
3775         struct sg_lb_stats sgs;
3776         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3777
3778         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3779                 prefer_sibling = 1;
3780
3781         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3782         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3783
3784         do {
3785                 int local_group;
3786
3787                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3788                                                sched_group_cpus(group));
3789                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3790                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3791                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3792
3793                 if (local_group && balance && !(*balance))
3794                         return;
3795
3796                 sds->total_load += sgs.group_load;
3797                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3798
3799                 /*
3800                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3801                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3802                  * and move all the excess tasks away.
3803                  */
3804                 if (prefer_sibling)
3805                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3806
3807                 if (local_group) {
3808                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3809                         sds->this = group;
3810                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3811                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3812                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3813                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3814                                 sgs.group_imb)) {
3815                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3816                         sds->busiest = group;
3817                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3818                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3819                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3820                 }
3821
3822                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3823                 group = group->next;
3824         } while (group != sd->groups);
3825 }
3826
3827 /**
3828  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3829  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3830  *                      load balancing.
3831  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3832  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3833  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3834  */
3835 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3836                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3837 {
3838         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3839         unsigned int imbn = 2;
3840
3841         if (sds->this_nr_running) {
3842                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3843                 if (sds->busiest_load_per_task >
3844                                 sds->this_load_per_task)
3845                         imbn = 1;
3846         } else
3847                 sds->this_load_per_task =
3848                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3849
3850         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3851                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3852                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3853                 return;
3854         }
3855
3856         /*
3857          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3858          * however we may be able to increase total CPU power used by
3859          * moving them.
3860          */
3861
3862         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3863                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3864         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3865                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3866         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3867
3868         /* Amount of load we'd subtract */
3869         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3870                 sds->busiest->cpu_power;
3871         if (sds->max_load > tmp)
3872                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3873                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3874
3875         /* Amount of load we'd add */
3876         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3877                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3878                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3879                         sds->this->cpu_power;
3880         else
3881                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3882                         sds->this->cpu_power;
3883         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3884                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3885         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3886
3887         /* Move if we gain throughput */
3888         if (pwr_move > pwr_now)
3889                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3890 }
3891
3892 /**
3893  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3894  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3895  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3896  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3897  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3898  */
3899 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3900                 unsigned long *imbalance)
3901 {
3902         unsigned long max_pull;
3903         /*
3904          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3905          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3906          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3907          */
3908         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3909                 *imbalance = 0;
3910                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3911         }
3912
3913         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3914         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3915                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3916
3917         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3918         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3919                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3920                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3921
3922         /*
3923          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3924          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3925          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3926          * moved
3927          */
3928         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3929                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3930
3931 }
3932 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3933
3934 /**
3935  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3936  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3937  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3938  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3939  * such a group exists.
3940  *
3941  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3942  * to restore balance.
3943  *
3944  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3945  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3946  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3947  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3948  * @idle: The idle status of this_cpu.
3949  * @sd_idle: The idleness of sd
3950  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3951  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3952  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3953  *
3954  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3955  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3956  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3957  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3958  */
3959 static struct sched_group *
3960 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3961                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3962                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3963 {
3964         struct sd_lb_stats sds;
3965
3966         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3967
3968         /*
3969          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3970          * this level.
3971          */
3972         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3973                                         balance, &sds);
3974
3975         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3976         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3977          *    at this level.
3978          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3979          * 3) This group is the busiest group.
3980          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3981          *    sched_domain.
3982          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3983          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3984          */
3985         if (balance && !(*balance))
3986                 goto ret;
3987
3988         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3989                 goto out_balanced;
3990
3991         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3992                 goto out_balanced;
3993
3994         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3995
3996         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3997                 goto out_balanced;
3998
3999         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4000                 goto out_balanced;
4001
4002         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4003         if (sds.group_imb)
4004                 sds.busiest_load_per_task =
4005                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4006
4007         /*
4008          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4009          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4010          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4011          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4012          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4013          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4014          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4015          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4016          * appear as very large values with unsigned longs.
4017          */
4018         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4019                 goto out_balanced;
4020
4021         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4022         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4023         return sds.busiest;
4024
4025 out_balanced:
4026         /*
4027          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4028          * to save power.
4029          */
4030         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4031                 return sds.busiest;
4032 ret:
4033         *imbalance = 0;
4034         return NULL;
4035 }
4036
4037 /*
4038  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4039  */
4040 static struct rq *
4041 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4042                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4043 {
4044         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4045         unsigned long max_load = 0;
4046         int i;
4047
4048         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4049                 unsigned long power = power_of(i);
4050                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4051                 unsigned long wl;
4052
4053                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4054                         continue;
4055
4056                 rq = cpu_rq(i);
4057                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4058                 wl /= power;
4059
4060                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4061                         continue;
4062
4063                 if (wl > max_load) {
4064                         max_load = wl;
4065                         busiest = rq;
4066                 }
4067         }
4068
4069         return busiest;
4070 }
4071
4072 /*
4073  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4074  * so long as it is large enough.
4075  */
4076 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4077
4078 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4079 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4080
4081 /*
4082  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4083  * tasks if there is an imbalance.
4084  */
4085 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4086                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4087                         int *balance)
4088 {
4089         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4090         struct sched_group *group;
4091         unsigned long imbalance;
4092         struct rq *busiest;
4093         unsigned long flags;
4094         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4095
4096         cpumask_setall(cpus);
4097
4098         /*
4099          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4100          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4101          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4102          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4103          */
4104         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4105             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4106                 sd_idle = 1;
4107
4108         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4109
4110 redo:
4111         update_shares(sd);
4112         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4113                                    cpus, balance);
4114
4115         if (*balance == 0)
4116                 goto out_balanced;
4117
4118         if (!group) {
4119                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4120                 goto out_balanced;
4121         }
4122
4123         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4124         if (!busiest) {
4125                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4126                 goto out_balanced;
4127         }
4128
4129         BUG_ON(busiest == this_rq);
4130
4131         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4132
4133         ld_moved = 0;
4134         if (busiest->nr_running > 1) {
4135                 /*
4136                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4137                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4138                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4139                  * correctly treated as an imbalance.
4140                  */
4141                 local_irq_save(flags);
4142                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4143                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4144                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4145                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4146                 local_irq_restore(flags);
4147
4148                 /*
4149                  * some other cpu did the load balance for us.
4150                  */
4151                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4152                         resched_cpu(this_cpu);
4153
4154                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4155                 if (unlikely(all_pinned)) {
4156                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4157                         if (!cpumask_empty(cpus))
4158                                 goto redo;
4159                         goto out_balanced;
4160                 }
4161         }
4162
4163         if (!ld_moved) {
4164                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4165                 sd->nr_balance_failed++;
4166
4167                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4168
4169                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4170
4171                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4172                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4173                          */
4174                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4175                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4176                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4177                                 all_pinned = 1;
4178                                 goto out_one_pinned;
4179                         }
4180
4181                         if (!busiest->active_balance) {
4182                                 busiest->active_balance = 1;
4183                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4184                                 active_balance = 1;
4185                         }
4186                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4187                         if (active_balance)
4188                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4189
4190                         /*
4191                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4192                          * counter.
4193                          */
4194                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4195                 }
4196         } else
4197                 sd->nr_balance_failed = 0;
4198
4199         if (likely(!active_balance)) {
4200                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4201                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4202         } else {
4203                 /*
4204                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4205                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4206                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4207                  * move_tasks).
4208                  */
4209                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4210                         sd->balance_interval *= 2;
4211         }
4212
4213         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4214             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4215                 ld_moved = -1;
4216
4217         goto out;
4218
4219 out_balanced:
4220         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4221
4222         sd->nr_balance_failed = 0;
4223
4224 out_one_pinned:
4225         /* tune up the balancing interval */
4226         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4227                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4228                 sd->balance_interval *= 2;
4229
4230         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4231             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4232                 ld_moved = -1;
4233         else
4234                 ld_moved = 0;
4235 out:
4236         if (ld_moved)
4237                 update_shares(sd);
4238         return ld_moved;
4239 }
4240
4241 /*
4242  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4243  * tasks if there is an imbalance.
4244  *
4245  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4246  * this_rq is locked.
4247  */
4248 static int
4249 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4250 {
4251         struct sched_group *group;
4252         struct rq *busiest = NULL;
4253         unsigned long imbalance;
4254         int ld_moved = 0;
4255         int sd_idle = 0;
4256         int all_pinned = 0;
4257         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4258
4259         cpumask_setall(cpus);
4260
4261         /*
4262          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4263          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4264          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4265          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4266          */
4267         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4268             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4269                 sd_idle = 1;
4270
4271         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4272 redo:
4273         update_shares_locked(this_rq, sd);
4274         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4275                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4276         if (!group) {
4277                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4278                 goto out_balanced;
4279         }
4280
4281         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4282         if (!busiest) {
4283                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4284                 goto out_balanced;
4285         }
4286
4287         BUG_ON(busiest == this_rq);
4288
4289         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4290
4291         ld_moved = 0;
4292         if (busiest->nr_running > 1) {
4293                 /* Attempt to move tasks */
4294                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4295                 /* this_rq->clock is already updated */
4296                 update_rq_clock(busiest);
4297                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4298                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4299                                         &all_pinned);
4300                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4301
4302                 if (unlikely(all_pinned)) {
4303                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4304                         if (!cpumask_empty(cpus))
4305                                 goto redo;
4306                 }
4307         }
4308
4309         if (!ld_moved) {
4310                 int active_balance = 0;
4311
4312                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4313                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4314                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4315                         return -1;
4316
4317                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4318                         return -1;
4319
4320                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4321                         return -1;
4322
4323                 /*
4324                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4325                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4326                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4327                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4328                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4329                  *
4330                  * The package power saving logic comes from
4331                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4332                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4333                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4334                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4335                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4336                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4337                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4338                  *
4339                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4340                  * will be more than one task in the source run queue and
4341                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4342                  * active balance code will not be triggered.
4343                  */
4344
4345                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4346                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4347
4348                 /*
4349                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4350                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4351                  */
4352                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4353                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4354                         all_pinned = 1;
4355                         return ld_moved;
4356                 }
4357
4358                 if (!busiest->active_balance) {
4359                         busiest->active_balance = 1;
4360                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4361                         active_balance = 1;
4362                 }
4363
4364                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4365                 /*
4366                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4367                  */
4368                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4369                 if (active_balance)
4370                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4371                 spin_lock(&this_rq->lock);
4372
4373         } else
4374                 sd->nr_balance_failed = 0;
4375
4376         update_shares_locked(this_rq, sd);
4377         return ld_moved;
4378
4379 out_balanced:
4380         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4381         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4382             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4383                 return -1;
4384         sd->nr_balance_failed = 0;
4385
4386         return 0;
4387 }
4388
4389 /*
4390  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4391  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4392  */
4393 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4394 {
4395         struct sched_domain *sd;
4396         int pulled_task = 0;
4397         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4398
4399         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4400                 unsigned long interval;
4401
4402                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4403                         continue;
4404
4405                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4406                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4407                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4408                                                            sd);
4409
4410                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4411                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4412                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4413                 if (pulled_task)
4414                         break;
4415         }
4416         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4417                 /*
4418                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4419                  * a busy processor. So reset next_balance.
4420                  */
4421                 this_rq->next_balance = next_balance;
4422         }
4423 }
4424
4425 /*
4426  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4427  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4428  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4429  * logical imbalances.
4430  *
4431  * Called with busiest_rq locked.
4432  */
4433 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4434 {
4435         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4436         struct sched_domain *sd;
4437         struct rq *target_rq;
4438
4439         /* Is there any task to move? */
4440         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4441                 return;
4442
4443         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4444
4445         /*
4446          * This condition is "impossible", if it occurs
4447          * we need to fix it. Originally reported by
4448          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4449          */
4450         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4451
4452         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4453         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4454         update_rq_clock(busiest_rq);
4455         update_rq_clock(target_rq);
4456
4457         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4458         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4459                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4460                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4461                                 break;
4462         }
4463
4464         if (likely(sd)) {
4465                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4466
4467                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4468                                   sd, CPU_IDLE))
4469                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4470                 else
4471                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4472         }
4473         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4474 }
4475
4476 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4477 static struct {
4478         atomic_t load_balancer;
4479         cpumask_var_t cpu_mask;
4480         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4481 } nohz ____cacheline_aligned = {
4482         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4483 };
4484
4485 int get_nohz_load_balancer(void)
4486 {
4487         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4488 }
4489
4490 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4491 /**
4492  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4493  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4494  *              be returned.
4495  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4496  *              for the given cpu.
4497  *
4498  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4499  */
4500 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4501 {
4502         struct sched_domain *sd;
4503
4504         for_each_domain(cpu, sd)
4505                 if (sd && (sd->flags & flag))
4506                         break;
4507
4508         return sd;
4509 }
4510
4511 /**
4512  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4513  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4514  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4515  *              for cpu.
4516  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4517  *
4518  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4519  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4520  */
4521 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4522         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4523                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4524
4525 /**
4526  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4527  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4528  *
4529  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4530  *
4531  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4532  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4533  * sched_group is semi-idle or not.
4534  */
4535 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4536 {
4537         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4538                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4539
4540         /*
4541          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4542          * and atleast one idle cpu.
4543          */
4544         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4545                 return 0;
4546
4547         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4548                 return 0;
4549
4550         return 1;
4551 }
4552 /**
4553  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4554  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4555  *
4556  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4557  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4558  *
4559  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4560  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4561  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4562  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4563  */
4564 static int find_new_ilb(int cpu)
4565 {
4566         struct sched_domain *sd;
4567         struct sched_group *ilb_group;
4568
4569         /*
4570          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4571          * when power-aware load balancing is enabled
4572          */
4573         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4574                 goto out_done;
4575
4576         /*
4577          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4578          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4579          */
4580         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4581                 goto out_done;
4582
4583         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4584                 ilb_group = sd->groups;
4585
4586                 do {
4587                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4588                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4589
4590                         ilb_group = ilb_group->next;
4591
4592                 } while (ilb_group != sd->groups);
4593         }
4594
4595 out_done:
4596         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4597 }
4598 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4599 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4600 {
4601         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4602 }
4603 #endif
4604
4605 /*
4606  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4607  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4608  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4609  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4610  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4611  * arrives...
4612  *
4613  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4614  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4615  * nohz.cpu_mask..
4616  *
4617  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4618  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4619  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4620  * there is no need for ilb owner.
4621  *
4622  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4623  * next busy scheduler_tick()
4624  */
4625 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4626 {
4627         int cpu = smp_processor_id();
4628
4629         if (stop_tick) {
4630                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4631
4632                 if (!cpu_active(cpu)) {
4633                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4634                                 return 0;
4635
4636                         /*
4637                          * If we are going offline and still the leader,
4638                          * give up!
4639                          */
4640                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4641                                 BUG();
4642
4643                         return 0;
4644                 }
4645
4646                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4647
4648                 /* time for ilb owner also to sleep */
4649                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4650                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4651                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4652                         return 0;
4653                 }
4654
4655                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4656                         /* make me the ilb owner */
4657                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4658                                 return 1;
4659                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4660                         int new_ilb;
4661
4662                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4663                                                 sched_mc_power_savings))
4664                                 return 1;
4665                         /*
4666                          * Check to see if there is a more power-efficient
4667                          * ilb.
4668                          */
4669                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4670                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4671                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4672                                 resched_cpu(new_ilb);
4673                                 return 0;
4674                         }
4675                         return 1;
4676                 }
4677         } else {
4678                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4679                         return 0;
4680
4681                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4682
4683                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4684                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4685                                 BUG();
4686         }
4687         return 0;
4688 }
4689 #endif
4690
4691 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4692
4693 /*
4694  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4695  * and initiates a balancing operation if so.
4696  *
4697  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4698  */
4699 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4700 {
4701         int balance = 1;
4702         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4703         unsigned long interval;
4704         struct sched_domain *sd;
4705         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4706         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4707         int update_next_balance = 0;
4708         int need_serialize;
4709
4710         for_each_domain(cpu, sd) {
4711                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4712                         continue;
4713
4714                 interval = sd->balance_interval;
4715                 if (idle != CPU_IDLE)
4716                         interval *= sd->busy_factor;
4717
4718                 /* scale ms to jiffies */
4719                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4720                 if (unlikely(!interval))
4721                         interval = 1;
4722                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4723                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4724
4725                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4726
4727                 if (need_serialize) {
4728                         if (!spin_trylock(&balancing))
4729                                 goto out;
4730                 }
4731
4732                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4733                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4734                                 /*
4735                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4736                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4737                                  * not idle.
4738                                  */
4739                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4740                         }
4741                         sd->last_balance = jiffies;
4742                 }
4743                 if (need_serialize)
4744                         spin_unlock(&balancing);
4745 out:
4746                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4747                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4748                         update_next_balance = 1;
4749                 }
4750
4751                 /*
4752                  * Stop the load balance at this level. There is another
4753                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4754                  * actively.
4755                  */
4756                 if (!balance)
4757                         break;
4758         }
4759
4760         /*
4761          * next_balance will be updated only when there is a need.
4762          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4763          * updated.
4764          */
4765         if (likely(update_next_balance))
4766                 rq->next_balance = next_balance;
4767 }
4768
4769 /*
4770  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4771  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4772  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4773  */
4774 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4775 {
4776         int this_cpu = smp_processor_id();
4777         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4778         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4779                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4780
4781         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4782
4783 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4784         /*
4785          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4786          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4787          * stopped.
4788          */
4789         if (this_rq->idle_at_tick &&
4790             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4791                 struct rq *rq;
4792                 int balance_cpu;
4793
4794                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4795                         if (balance_cpu == this_cpu)
4796                                 continue;
4797
4798                         /*
4799                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4800                          * work being done for other cpus. Next load
4801                          * balancing owner will pick it up.
4802                          */
4803                         if (need_resched())
4804                                 break;
4805
4806                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4807
4808                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4809                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4810                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4811                 }
4812         }
4813 #endif
4814 }
4815
4816 static inline int on_null_domain(int cpu)
4817 {
4818         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4819 }
4820
4821 /*
4822  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4823  *
4824  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4825  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4826  * if the whole system is idle.
4827  */
4828 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4829 {
4830 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4831         /*
4832          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4833          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4834          * load balancer.
4835          */
4836         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4837                 rq->in_nohz_recently = 0;
4838
4839                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4840                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4841                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4842                 }
4843
4844                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4845                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4846
4847                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4848                                 resched_cpu(ilb);
4849                 }
4850         }
4851
4852         /*
4853          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4854          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4855          */
4856         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4857             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4858                 resched_cpu(cpu);
4859                 return;
4860         }
4861
4862         /*
4863          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4864          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4865          */
4866         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4867             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4868                 return;
4869 #endif
4870         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4871         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4872             likely(!on_null_domain(cpu)))
4873                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4874 }
4875
4876 #else   /* CONFIG_SMP */
4877
4878 /*
4879  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4880  */
4881 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4882 {
4883 }
4884
4885 #endif
4886
4887 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4888
4889 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4890
4891 /*
4892  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4893  * @p in case that task is currently running.
4894  *
4895  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4896  */
4897 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4898 {
4899         u64 ns = 0;
4900
4901         if (task_current(rq, p)) {
4902                 update_rq_clock(rq);
4903                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4904                 if ((s64)ns < 0)
4905                         ns = 0;
4906         }
4907
4908         return ns;
4909 }
4910
4911 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4912 {
4913         unsigned long flags;
4914         struct rq *rq;
4915         u64 ns = 0;
4916
4917         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4918         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4919         task_rq_unlock(rq, &flags);
4920
4921         return ns;
4922 }
4923
4924 /*
4925  * Return accounted runtime for the task.
4926  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4927  * pending runtime that have not been accounted yet.
4928  */
4929 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4930 {
4931         unsigned long flags;
4932         struct rq *rq;
4933         u64 ns = 0;
4934
4935         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4936         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4937         task_rq_unlock(rq, &flags);
4938
4939         return ns;
4940 }
4941
4942 /*
4943  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4944  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4945  * pending runtime that have not been accounted yet.
4946  *
4947  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4948  * so the return value not includes other pending runtime that other
4949  * running tasks might have.
4950  */
4951 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4952 {
4953         struct task_cputime totals;
4954         unsigned long flags;
4955         struct rq *rq;
4956         u64 ns;
4957
4958         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4959         thread_group_cputime(p, &totals);
4960         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4961         task_rq_unlock(rq, &flags);
4962
4963         return ns;
4964 }
4965
4966 /*
4967  * Account user cpu time to a process.
4968  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4969  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4970  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4971  */
4972 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4973                        cputime_t cputime_scaled)
4974 {
4975         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4976         cputime64_t tmp;
4977
4978         /* Add user time to process. */
4979         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4980         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4981         account_group_user_time(p, cputime);
4982
4983         /* Add user time to cpustat. */
4984         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4985         if (TASK_NICE(p) > 0)
4986                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4987         else
4988                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4989
4990         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4991         /* Account for user time used */
4992         acct_update_integrals(p);
4993 }
4994
4995 /*
4996  * Account guest cpu time to a process.
4997  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4998  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4999  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5000  */
5001 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5002                                cputime_t cputime_scaled)
5003 {
5004         cputime64_t tmp;
5005         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5006
5007         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5008
5009         /* Add guest time to process. */
5010         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5011         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5012         account_group_user_time(p, cputime);
5013         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5014
5015         /* Add guest time to cpustat. */
5016         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5017         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5018 }
5019
5020 /*
5021  * Account system cpu time to a process.
5022  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5023  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5024  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5025  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5026  */
5027 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5028                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5029 {
5030         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5031         cputime64_t tmp;
5032
5033         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5034                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5035                 return;
5036         }
5037
5038         /* Add system time to process. */
5039         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5040         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5041         account_group_system_time(p, cputime);
5042
5043         /* Add system time to cpustat. */
5044         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5045         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5046                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5047         else if (softirq_count())
5048                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5049         else
5050                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5051
5052         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5053
5054         /* Account for system time used */
5055         acct_update_integrals(p);
5056 }
5057
5058 /*
5059  * Account for involuntary wait time.
5060  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5061  */
5062 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5063 {
5064         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5065         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5066
5067         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5068 }
5069
5070 /*
5071  * Account for idle time.
5072  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5073  */
5074 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5075 {
5076         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5077         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5078         struct rq *rq = this_rq();
5079
5080         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5081                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5082         else
5083                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5084 }
5085
5086 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5087
5088 /*
5089  * Account a single tick of cpu time.
5090  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5091  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5092  */
5093 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5094 {
5095         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5096         struct rq *rq = this_rq();
5097
5098         if (user_tick)
5099                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5100         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5101                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5102                                     one_jiffy_scaled);
5103         else
5104                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5105 }
5106
5107 /*
5108  * Account multiple ticks of steal time.
5109  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5110  * @ticks: number of stolen ticks
5111  */
5112 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5113 {
5114         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5115 }
5116
5117 /*
5118  * Account multiple ticks of idle time.
5119  * @ticks: number of stolen ticks
5120  */
5121 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5122 {
5123         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5124 }
5125
5126 #endif
5127
5128 /*
5129  * Use precise platform statistics if available:
5130  */
5131 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5132 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5133 {
5134         return p->utime;
5135 }
5136
5137 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5138 {
5139         return p->stime;
5140 }
5141 #else
5142 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5143 {
5144         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5145                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5146         u64 temp;
5147
5148         /*
5149          * Use CFS's precise accounting:
5150          */
5151         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5152
5153         if (total) {
5154                 temp *= utime;
5155                 do_div(temp, total);
5156         }
5157         utime = (clock_t)temp;
5158
5159         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5160         return p->prev_utime;
5161 }
5162
5163 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5164 {
5165         clock_t stime;
5166
5167         /*
5168          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5169          * the total, to make sure the total observed by userspace
5170          * grows monotonically - apps rely on that):
5171          */
5172         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5173                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5174
5175         if (stime >= 0)
5176                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5177
5178         return p->prev_stime;
5179 }
5180 #endif
5181
5182 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5183 {
5184         return p->gtime;
5185 }
5186
5187 /*
5188  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5189  * We call it with interrupts disabled.
5190  *
5191  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5192  * timeslices.
5193  */
5194 void scheduler_tick(void)
5195 {
5196         int cpu = smp_processor_id();
5197         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5198         struct task_struct *curr = rq->curr;
5199
5200         sched_clock_tick();
5201
5202         spin_lock(&rq->lock);
5203         update_rq_clock(rq);
5204         update_cpu_load(rq);
5205         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5206         spin_unlock(&rq->lock);
5207
5208         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5209
5210 #ifdef CONFIG_SMP
5211         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5212         trigger_load_balance(rq, cpu);
5213 #endif
5214 }
5215
5216 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5217 {
5218         if (in_lock_functions(addr)) {
5219                 addr = CALLER_ADDR2;
5220                 if (in_lock_functions(addr))
5221                         addr = CALLER_ADDR3;
5222         }
5223         return addr;
5224 }
5225
5226 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5227                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5228
5229 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5230 {
5231 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5232         /*
5233          * Underflow?
5234          */
5235         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5236                 return;
5237 #endif
5238         preempt_count() += val;
5239 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5240         /*
5241          * Spinlock count overflowing soon?
5242          */
5243         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5244                                 PREEMPT_MASK - 10);
5245 #endif
5246         if (preempt_count() == val)
5247                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5248 }
5249 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5250
5251 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5252 {
5253 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5254         /*
5255          * Underflow?
5256          */
5257         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5258                 return;
5259         /*
5260          * Is the spinlock portion underflowing?
5261          */
5262         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5263                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5264                 return;
5265 #endif
5266
5267         if (preempt_count() == val)
5268                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5269         preempt_count() -= val;
5270 }
5271 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5272
5273 #endif
5274
5275 /*
5276  * Print scheduling while atomic bug:
5277  */
5278 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5279 {
5280         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5281
5282         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5283                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5284
5285         debug_show_held_locks(prev);
5286         print_modules();
5287         if (irqs_disabled())
5288                 print_irqtrace_events(prev);
5289
5290         if (regs)
5291                 show_regs(regs);
5292         else
5293                 dump_stack();
5294 }
5295
5296 /*
5297  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5298  */
5299 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5300 {
5301         /*
5302          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5303          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5304          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5305          */
5306         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5307                 __schedule_bug(prev);
5308
5309         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5310
5311         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5312 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5313         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5314                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5315                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5316         }
5317 #endif
5318 }
5319
5320 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5321 {
5322         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5323
5324         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5325
5326         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5327                 /*
5328                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5329                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5330                  * the avg_overlap on preemption.
5331                  *
5332                  * We use the average preemption runtime because that
5333                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5334                  * build up.
5335                  */
5336                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5337                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5338         } else {
5339                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5340         }
5341         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5342 }
5343
5344 /*
5345  * Pick up the highest-prio task:
5346  */
5347 static inline struct task_struct *
5348 pick_next_task(struct rq *rq)
5349 {
5350         const struct sched_class *class;
5351         struct task_struct *p;
5352
5353         /*
5354          * Optimization: we know that if all tasks are in
5355          * the fair class we can call that function directly:
5356          */
5357         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5358                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5359                 if (likely(p))
5360                         return p;
5361         }
5362
5363         class = sched_class_highest;
5364         for ( ; ; ) {
5365                 p = class->pick_next_task(rq);
5366                 if (p)
5367                         return p;
5368                 /*
5369                  * Will never be NULL as the idle class always
5370                  * returns a non-NULL p:
5371                  */
5372                 class = class->next;
5373         }
5374 }
5375
5376 /*
5377  * schedule() is the main scheduler function.
5378  */
5379 asmlinkage void __sched schedule(void)
5380 {
5381         struct task_struct *prev, *next;
5382         unsigned long *switch_count;
5383         struct rq *rq;
5384         int cpu;
5385
5386 need_resched:
5387         preempt_disable();
5388         cpu = smp_processor_id();
5389         rq = cpu_rq(cpu);
5390         rcu_sched_qs(cpu);
5391         prev = rq->curr;
5392         switch_count = &prev->nivcsw;
5393
5394         release_kernel_lock(prev);
5395 need_resched_nonpreemptible:
5396
5397         schedule_debug(prev);
5398
5399         if (sched_feat(HRTICK))
5400                 hrtick_clear(rq);
5401
5402         spin_lock_irq(&rq->lock);
5403         update_rq_clock(rq);
5404         clear_tsk_need_resched(prev);
5405
5406         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5407                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5408                         prev->state = TASK_RUNNING;
5409                 else
5410                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5411                 switch_count = &prev->nvcsw;
5412         }
5413
5414         pre_schedule(rq, prev);
5415
5416         if (unlikely(!rq->nr_running))
5417                 idle_balance(cpu, rq);
5418
5419         put_prev_task(rq, prev);
5420         next = pick_next_task(rq);
5421
5422         if (likely(prev != next)) {
5423                 sched_info_switch(prev, next);
5424                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5425
5426                 rq->nr_switches++;
5427                 rq->curr = next;
5428                 ++*switch_count;
5429
5430                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5431                 /*
5432                  * the context switch might have flipped the stack from under
5433                  * us, hence refresh the local variables.
5434                  */
5435                 cpu = smp_processor_id();
5436                 rq = cpu_rq(cpu);
5437         } else
5438                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5439
5440         post_schedule(rq);
5441
5442         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5443                 goto need_resched_nonpreemptible;
5444
5445         preempt_enable_no_resched();
5446         if (need_resched())
5447                 goto need_resched;
5448 }
5449 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5450
5451 #ifdef CONFIG_SMP
5452 /*
5453  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5454  * access and not reliable.
5455  */
5456 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5457 {
5458         unsigned int cpu;
5459         struct rq *rq;
5460
5461         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5462                 return 0;
5463
5464 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5465         /*
5466          * Need to access the cpu field knowing that
5467          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5468          * the mutex owner just released it and exited.
5469          */
5470         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5471                 goto out;
5472 #else
5473         cpu = owner->cpu;
5474 #endif
5475
5476         /*
5477          * Even if the access succeeded (likely case),
5478          * the cpu field may no longer be valid.
5479          */
5480         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5481                 goto out;
5482
5483         /*
5484          * We need to validate that we can do a
5485          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5486          */
5487         if (!cpu_online(cpu))
5488                 goto out;
5489
5490         rq = cpu_rq(cpu);
5491
5492         for (;;) {
5493                 /*
5494                  * Owner changed, break to re-assess state.
5495                  */
5496                 if (lock->owner != owner)
5497                         break;
5498
5499                 /*
5500                  * Is that owner really running on that cpu?
5501                  */
5502                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5503                         return 0;
5504
5505                 cpu_relax();
5506         }
5507 out:
5508         return 1;
5509 }
5510 #endif
5511
5512 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5513 /*
5514  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5515  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5516  * occur there and call schedule directly.
5517  */
5518 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5519 {
5520         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5521
5522         /*
5523          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5524          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5525          */
5526         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5527                 return;
5528
5529         do {
5530                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5531                 schedule();
5532                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5533
5534                 /*
5535                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5536                  * between schedule and now.
5537                  */
5538                 barrier();
5539         } while (need_resched());
5540 }
5541 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5542
5543 /*
5544  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5545  * off of irq context.
5546  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5547  * protect us against recursive calling from irq.
5548  */
5549 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5550 {
5551         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5552
5553         /* Catch callers which need to be fixed */
5554         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5555
5556         do {
5557                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5558                 local_irq_enable();
5559                 schedule();
5560                 local_irq_disable();
5561                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5562
5563                 /*
5564                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5565                  * between schedule and now.
5566                  */
5567                 barrier();
5568         } while (need_resched());
5569 }
5570
5571 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5572
5573 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5574                           void *key)
5575 {
5576         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5577 }
5578 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5579
5580 /*
5581  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5582  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5583  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5584  *
5585  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5586  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5587  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5588  */
5589 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5590                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5591 {
5592         wait_queue_t *curr, *next;
5593
5594         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5595                 unsigned flags = curr->flags;
5596
5597                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5598                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5599                         break;
5600         }
5601 }
5602
5603 /**
5604  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5605  * @q: the waitqueue
5606  * @mode: which threads
5607  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5608  * @key: is directly passed to the wakeup function
5609  *
5610  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5611  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5612  */
5613 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5614                         int nr_exclusive, void *key)
5615 {
5616         unsigned long flags;
5617
5618         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5619         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5620         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5621 }
5622 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5623
5624 /*
5625  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5626  */
5627 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5628 {
5629         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5630 }
5631
5632 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5633 {
5634         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5635 }
5636
5637 /**
5638  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5639  * @q: the waitqueue
5640  * @mode: which threads
5641  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5642  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5643  *
5644  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5645  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5646  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5647  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5648  *
5649  * On UP it can prevent extra preemption.
5650  *
5651  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5652  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5653  */
5654 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5655                         int nr_exclusive, void *key)
5656 {
5657         unsigned long flags;
5658         int wake_flags = WF_SYNC;
5659
5660         if (unlikely(!q))
5661                 return;
5662
5663         if (unlikely(!nr_exclusive))
5664                 wake_flags = 0;
5665
5666         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5667         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5668         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5669 }
5670 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5671
5672 /*
5673  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5674  */
5675 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5676 {
5677         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5678 }
5679 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5680
5681 /**
5682  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5683  * @x:  holds the state of this particular completion
5684  *
5685  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5686  * awakened in the same order in which they were queued.
5687  *
5688  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5689  *
5690  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5691  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5692  */
5693 void complete(struct completion *x)
5694 {
5695         unsigned long flags;
5696
5697         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5698         x->done++;
5699         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5700         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5701 }
5702 EXPORT_SYMBOL(complete);
5703
5704 /**
5705  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5706  * @x:  holds the state of this particular completion
5707  *
5708  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5709  *
5710  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5711  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5712  */
5713 void complete_all(struct completion *x)
5714 {
5715         unsigned long flags;
5716
5717         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5718         x->done += UINT_MAX/2;
5719         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5720         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5721 }
5722 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5723
5724 static inline long __sched
5725 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5726 {
5727         if (!x->done) {
5728                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5729
5730                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5731                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5732                 do {
5733                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5734                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5735                                 break;
5736                         }
5737                         __set_current_state(state);
5738                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5739                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5740                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5741                 } while (!x->done && timeout);
5742                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5743                 if (!x->done)
5744                         return timeout;
5745         }
5746         x->done--;
5747         return timeout ?: 1;
5748 }
5749
5750 static long __sched
5751 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5752 {
5753         might_sleep();
5754
5755         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5756         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5757         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5758         return timeout;
5759 }
5760
5761 /**
5762  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5763  * @x:  holds the state of this particular completion
5764  *
5765  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5766  * interruptible and there is no timeout.
5767  *
5768  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5769  * and interrupt capability. Also see complete().
5770  */
5771 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5772 {
5773         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5774 }
5775 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5776
5777 /**
5778  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5779  * @x:  holds the state of this particular completion
5780  * @timeout:  timeout value in jiffies
5781  *
5782  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5783  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5784  * interruptible.
5785  */
5786 unsigned long __sched
5787 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5788 {
5789         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5790 }
5791 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5792
5793 /**
5794  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5795  * @x:  holds the state of this particular completion
5796  *
5797  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5798  * interruptible.
5799  */
5800 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5801 {
5802         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5803         if (t == -ERESTARTSYS)
5804                 return t;
5805         return 0;
5806 }
5807 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5808
5809 /**
5810  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5811  * @x:  holds the state of this particular completion
5812  * @timeout:  timeout value in jiffies
5813  *
5814  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5815  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5816  */
5817 unsigned long __sched
5818 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5819                                           unsigned long timeout)
5820 {
5821         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5822 }
5823 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5824
5825 /**
5826  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5827  * @x:  holds the state of this particular completion
5828  *
5829  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5830  * interrupted by a kill signal.
5831  */
5832 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5833 {
5834         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5835         if (t == -ERESTARTSYS)
5836                 return t;
5837         return 0;
5838 }
5839 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5840
5841 /**
5842  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5843  *      @x:     completion structure
5844  *
5845  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5846  *               1 if a decrement succeeded.
5847  *
5848  *      If a completion is being used as a counting completion,
5849  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5850  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5851  *      is protecting is not available.
5852  */
5853 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5854 {
5855         int ret = 1;
5856
5857         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5858         if (!x->done)
5859                 ret = 0;
5860         else
5861                 x->done--;
5862         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5863         return ret;
5864 }
5865 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5866
5867 /**
5868  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5869  *      @x:     completion structure
5870  *
5871  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5872  *               1 if there are no waiters.
5873  *
5874  */
5875 bool completion_done(struct completion *x)
5876 {
5877         int ret = 1;
5878
5879         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5880         if (!x->done)
5881                 ret = 0;
5882         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5883         return ret;
5884 }
5885 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5886
5887 static long __sched
5888 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5889 {
5890         unsigned long flags;
5891         wait_queue_t wait;
5892
5893         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5894
5895         __set_current_state(state);
5896
5897         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5898         __add_wait_queue(q, &wait);
5899         spin_unlock(&q->lock);
5900         timeout = schedule_timeout(timeout);
5901         spin_lock_irq(&q->lock);
5902         __remove_wait_queue(q, &wait);
5903         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5904
5905         return timeout;
5906 }
5907
5908 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5909 {
5910         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5911 }
5912 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5913
5914 long __sched
5915 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5916 {
5917         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5918 }
5919 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5920
5921 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5922 {
5923         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5924 }
5925 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5926
5927 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5928 {
5929         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5930 }
5931 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5932
5933 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5934
5935 /*
5936  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5937  * @p: task
5938  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5939  *
5940  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5941  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5942  *
5943  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5944  */
5945 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5946 {
5947         unsigned long flags;
5948         int oldprio, on_rq, running;
5949         struct rq *rq;
5950         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5951
5952         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5953
5954         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5955         update_rq_clock(rq);
5956
5957         oldprio = p->prio;
5958         on_rq = p->se.on_rq;
5959         running = task_current(rq, p);
5960         if (on_rq)
5961                 dequeue_task(rq, p, 0);
5962         if (running)
5963                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5964
5965         if (rt_prio(prio))
5966                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5967         else
5968                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5969
5970         p->prio = prio;
5971
5972         if (running)
5973                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5974         if (on_rq) {
5975                 enqueue_task(rq, p, 0);
5976
5977                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5978         }
5979         task_rq_unlock(rq, &flags);
5980 }
5981
5982 #endif
5983
5984 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5985 {
5986         int old_prio, delta, on_rq;
5987         unsigned long flags;
5988         struct rq *rq;
5989
5990         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5991                 return;
5992         /*
5993          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5994          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5995          */
5996         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5997         update_rq_clock(rq);
5998         /*
5999          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6000          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6001          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6002          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6003          */
6004         if (task_has_rt_policy(p)) {
6005                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6006                 goto out_unlock;
6007         }
6008         on_rq = p->se.on_rq;
6009         if (on_rq)
6010                 dequeue_task(rq, p, 0);
6011
6012         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6013         set_load_weight(p);
6014         old_prio = p->prio;
6015         p->prio = effective_prio(p);
6016         delta = p->prio - old_prio;
6017
6018         if (on_rq) {
6019                 enqueue_task(rq, p, 0);
6020                 /*
6021                  * If the task increased its priority or is running and
6022                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6023                  */
6024                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6025                         resched_task(rq->curr);
6026         }
6027 out_unlock:
6028         task_rq_unlock(rq, &flags);
6029 }
6030 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6031
6032 /*
6033  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6034  * @p: task
6035  * @nice: nice value
6036  */
6037 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6038 {
6039         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6040         int nice_rlim = 20 - nice;
6041
6042         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6043                 capable(CAP_SYS_NICE));
6044 }
6045
6046 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6047
6048 /*
6049  * sys_nice - change the priority of the current process.
6050  * @increment: priority increment
6051  *
6052  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6053  * does similar things.
6054  */
6055 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6056 {
6057         long nice, retval;
6058
6059         /*
6060          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6061          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6062          * and we have a single winner.
6063          */
6064         if (increment < -40)
6065                 increment = -40;
6066         if (increment > 40)
6067                 increment = 40;
6068
6069         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6070         if (nice < -20)
6071                 nice = -20;
6072         if (nice > 19)
6073                 nice = 19;
6074
6075         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6076                 return -EPERM;
6077
6078         retval = security_task_setnice(current, nice);
6079         if (retval)
6080                 return retval;
6081
6082         set_user_nice(current, nice);
6083         return 0;
6084 }
6085
6086 #endif
6087
6088 /**
6089  * task_prio - return the priority value of a given task.
6090  * @p: the task in question.
6091  *
6092  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6093  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6094  * around 0, value goes from -16 to +15.
6095  */
6096 int task_prio(const struct task_struct *p)
6097 {
6098         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6099 }
6100
6101 /**
6102  * task_nice - return the nice value of a given task.
6103  * @p: the task in question.
6104  */
6105 int task_nice(const struct task_struct *p)
6106 {
6107         return TASK_NICE(p);
6108 }
6109 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6110
6111 /**
6112  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6113  * @cpu: the processor in question.
6114  */
6115 int idle_cpu(int cpu)
6116 {
6117         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6118 }
6119
6120 /**
6121  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6122  * @cpu: the processor in question.
6123  */
6124 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6125 {
6126         return cpu_rq(cpu)->idle;
6127 }
6128
6129 /**
6130  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6131  * @pid: the pid in question.
6132  */
6133 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6134 {
6135         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6136 }
6137
6138 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6139 static void
6140 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6141 {
6142         BUG_ON(p->se.on_rq);
6143
6144         p->policy = policy;
6145         switch (p->policy) {
6146         case SCHED_NORMAL:
6147         case SCHED_BATCH:
6148         case SCHED_IDLE:
6149                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6150                 break;
6151         case SCHED_FIFO:
6152         case SCHED_RR:
6153                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6154                 break;
6155         }
6156
6157         p->rt_priority = prio;
6158         p->normal_prio = normal_prio(p);
6159         /* we are holding p->pi_lock already */
6160         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6161         set_load_weight(p);
6162 }
6163
6164 /*
6165  * check the target process has a UID that matches the current process's
6166  */
6167 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6168 {
6169         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6170         bool match;
6171
6172         rcu_read_lock();
6173         pcred = __task_cred(p);
6174         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6175                  cred->euid == pcred->uid);
6176         rcu_read_unlock();
6177         return match;
6178 }
6179
6180 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6181                                 struct sched_param *param, bool user)
6182 {
6183         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6184         unsigned long flags;
6185         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6186         struct rq *rq;
6187         int reset_on_fork;
6188
6189         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6190         BUG_ON(in_interrupt());
6191 recheck:
6192         /* double check policy once rq lock held */
6193         if (policy < 0) {
6194                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6195                 policy = oldpolicy = p->policy;
6196         } else {
6197                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6198                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6199
6200                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6201                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6202                                 policy != SCHED_IDLE)
6203                         return -EINVAL;
6204         }
6205
6206         /*
6207          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6208          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6209          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6210          */
6211         if (param->sched_priority < 0 ||
6212             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6213             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6214                 return -EINVAL;
6215         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6216                 return -EINVAL;
6217
6218         /*
6219          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6220          */
6221         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6222                 if (rt_policy(policy)) {
6223                         unsigned long rlim_rtprio;
6224
6225                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6226                                 return -ESRCH;
6227                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6228                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6229
6230                         /* can't set/change the rt policy */
6231                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6232                                 return -EPERM;
6233
6234                         /* can't increase priority */
6235                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6236                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6237                                 return -EPERM;
6238                 }
6239                 /*
6240                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6241                  * move out of SCHED_IDLE either:
6242                  */
6243                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6244                         return -EPERM;
6245
6246                 /* can't change other user's priorities */
6247                 if (!check_same_owner(p))
6248                         return -EPERM;
6249
6250                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6251                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6252                         return -EPERM;
6253         }
6254
6255         if (user) {
6256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6257                 /*
6258                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6259                  * assigned.
6260                  */
6261                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6262                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6263                         return -EPERM;
6264 #endif
6265
6266                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6267                 if (retval)
6268                         return retval;
6269         }
6270
6271         /*
6272          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6273          * changing the priority of the task:
6274          */
6275         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6276         /*
6277          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6278          * runqueue lock must be held.
6279          */
6280         rq = __task_rq_lock(p);
6281         /* recheck policy now with rq lock held */
6282         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6283                 policy = oldpolicy = -1;
6284                 __task_rq_unlock(rq);
6285                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6286                 goto recheck;
6287         }
6288         update_rq_clock(rq);
6289         on_rq = p->se.on_rq;
6290         running = task_current(rq, p);
6291         if (on_rq)
6292                 deactivate_task(rq, p, 0);
6293         if (running)
6294                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6295
6296         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6297
6298         oldprio = p->prio;
6299         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6300
6301         if (running)
6302                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6303         if (on_rq) {
6304                 activate_task(rq, p, 0);
6305
6306                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6307         }
6308         __task_rq_unlock(rq);
6309         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6310
6311         rt_mutex_adjust_pi(p);
6312
6313         return 0;
6314 }
6315
6316 /**
6317  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6318  * @p: the task in question.
6319  * @policy: new policy.
6320  * @param: structure containing the new RT priority.
6321  *
6322  * NOTE that the task may be already dead.
6323  */
6324 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6325                        struct sched_param *param)
6326 {
6327         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6328 }
6329 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6330
6331 /**
6332  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6333  * @p: the task in question.
6334  * @policy: new policy.
6335  * @param: structure containing the new RT priority.
6336  *
6337  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6338  * current context has permission.  For example, this is needed in
6339  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6340  * but our caller might not have that capability.
6341  */
6342 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6343                                struct sched_param *param)
6344 {
6345         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6346 }
6347
6348 static int
6349 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6350 {
6351         struct sched_param lparam;
6352         struct task_struct *p;
6353         int retval;
6354
6355         if (!param || pid < 0)
6356                 return -EINVAL;
6357         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6358                 return -EFAULT;
6359
6360         rcu_read_lock();
6361         retval = -ESRCH;
6362         p = find_process_by_pid(pid);
6363         if (p != NULL)
6364                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6365         rcu_read_unlock();
6366
6367         return retval;
6368 }
6369
6370 /**
6371  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6372  * @pid: the pid in question.
6373  * @policy: new policy.
6374  * @param: structure containing the new RT priority.
6375  */
6376 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6377                 struct sched_param __user *, param)
6378 {
6379         /* negative values for policy are not valid */
6380         if (policy < 0)
6381                 return -EINVAL;
6382
6383         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6384 }
6385
6386 /**
6387  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6388  * @pid: the pid in question.
6389  * @param: structure containing the new RT priority.
6390  */
6391 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6392 {
6393         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6394 }
6395
6396 /**
6397  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6398  * @pid: the pid in question.
6399  */
6400 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6401 {
6402         struct task_struct *p;
6403         int retval;
6404
6405         if (pid < 0)
6406                 return -EINVAL;
6407
6408         retval = -ESRCH;
6409         read_lock(&tasklist_lock);
6410         p = find_process_by_pid(pid);
6411         if (p) {
6412                 retval = security_task_getscheduler(p);
6413                 if (!retval)
6414                         retval = p->policy
6415                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6416         }
6417         read_unlock(&tasklist_lock);
6418         return retval;
6419 }
6420
6421 /**
6422  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6423  * @pid: the pid in question.
6424  * @param: structure containing the RT priority.
6425  */
6426 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6427 {
6428         struct sched_param lp;
6429         struct task_struct *p;
6430         int retval;
6431
6432         if (!param || pid < 0)
6433                 return -EINVAL;
6434
6435         read_lock(&tasklist_lock);
6436         p = find_process_by_pid(pid);
6437         retval = -ESRCH;
6438         if (!p)
6439                 goto out_unlock;
6440
6441         retval = security_task_getscheduler(p);
6442         if (retval)
6443                 goto out_unlock;
6444
6445         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6446         read_unlock(&tasklist_lock);
6447
6448         /*
6449          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6450          */
6451         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6452
6453         return retval;
6454
6455 out_unlock:
6456         read_unlock(&tasklist_lock);
6457         return retval;
6458 }
6459
6460 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6461 {
6462         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6463         struct task_struct *p;
6464         int retval;
6465
6466         get_online_cpus();
6467         read_lock(&tasklist_lock);
6468
6469         p = find_process_by_pid(pid);
6470         if (!p) {
6471                 read_unlock(&tasklist_lock);
6472                 put_online_cpus();
6473                 return -ESRCH;
6474         }
6475
6476         /*
6477          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6478          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6479          * usage count and then drop tasklist_lock.
6480          */
6481         get_task_struct(p);
6482         read_unlock(&tasklist_lock);
6483
6484         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6485                 retval = -ENOMEM;
6486                 goto out_put_task;
6487         }
6488         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6489                 retval = -ENOMEM;
6490                 goto out_free_cpus_allowed;
6491         }
6492         retval = -EPERM;
6493         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6494                 goto out_unlock;
6495
6496         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6497         if (retval)
6498                 goto out_unlock;
6499
6500         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6501         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6502  again:
6503         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6504
6505         if (!retval) {
6506                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6507                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6508                         /*
6509                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6510                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6511                          * cpuset's cpus_allowed
6512                          */
6513                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6514                         goto again;
6515                 }
6516         }
6517 out_unlock:
6518         free_cpumask_var(new_mask);
6519 out_free_cpus_allowed:
6520         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6521 out_put_task:
6522         put_task_struct(p);
6523         put_online_cpus();
6524         return retval;
6525 }
6526
6527 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6528                              struct cpumask *new_mask)
6529 {
6530         if (len < cpumask_size())
6531                 cpumask_clear(new_mask);
6532         else if (len > cpumask_size())
6533                 len = cpumask_size();
6534
6535         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6536 }
6537
6538 /**
6539  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6540  * @pid: pid of the process
6541  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6542  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6543  */
6544 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6545                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6546 {
6547         cpumask_var_t new_mask;
6548         int retval;
6549
6550         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6551                 return -ENOMEM;
6552
6553         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6554         if (retval == 0)
6555                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6556         free_cpumask_var(new_mask);
6557         return retval;
6558 }
6559
6560 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6561 {
6562         struct task_struct *p;
6563         int retval;
6564
6565         get_online_cpus();
6566         read_lock(&tasklist_lock);
6567
6568         retval = -ESRCH;
6569         p = find_process_by_pid(pid);
6570         if (!p)
6571                 goto out_unlock;
6572
6573         retval = security_task_getscheduler(p);
6574         if (retval)
6575                 goto out_unlock;
6576
6577         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6578
6579 out_unlock:
6580         read_unlock(&tasklist_lock);
6581         put_online_cpus();
6582
6583         return retval;
6584 }
6585
6586 /**
6587  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6588  * @pid: pid of the process
6589  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6590  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6591  */
6592 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6593                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6594 {
6595         int ret;
6596         cpumask_var_t mask;
6597
6598         if (len < cpumask_size())
6599                 return -EINVAL;
6600
6601         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6602                 return -ENOMEM;
6603
6604         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6605         if (ret == 0) {
6606                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6607                         ret = -EFAULT;
6608                 else
6609                         ret = cpumask_size();
6610         }
6611         free_cpumask_var(mask);
6612
6613         return ret;
6614 }
6615
6616 /**
6617  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6618  *
6619  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6620  * other threads running on this CPU then this function will return.
6621  */
6622 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6623 {
6624         struct rq *rq = this_rq_lock();
6625
6626         schedstat_inc(rq, yld_count);
6627         current->sched_class->yield_task(rq);
6628
6629         /*
6630          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6631          * no need to preempt or enable interrupts:
6632          */
6633         __release(rq->lock);
6634         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6635         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6636         preempt_enable_no_resched();
6637
6638         schedule();
6639
6640         return 0;
6641 }
6642
6643 static inline int should_resched(void)
6644 {
6645         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6646 }
6647
6648 static void __cond_resched(void)
6649 {
6650         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6651         schedule();
6652         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6653 }
6654
6655 int __sched _cond_resched(void)
6656 {
6657         if (should_resched()) {
6658                 __cond_resched();
6659                 return 1;
6660         }
6661         return 0;
6662 }
6663 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6664
6665 /*
6666  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6667  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6668  *
6669  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6670  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6671  * spin_unlock(), once by hand).
6672  */
6673 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6674 {
6675         int resched = should_resched();
6676         int ret = 0;
6677
6678         lockdep_assert_held(lock);
6679
6680         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6681                 spin_unlock(lock);
6682                 if (resched)
6683                         __cond_resched();
6684                 else
6685                         cpu_relax();
6686                 ret = 1;
6687                 spin_lock(lock);
6688         }
6689         return ret;
6690 }
6691 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6692
6693 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6694 {
6695         BUG_ON(!in_softirq());
6696
6697         if (should_resched()) {
6698                 local_bh_enable();
6699                 __cond_resched();
6700                 local_bh_disable();
6701                 return 1;
6702         }
6703         return 0;
6704 }
6705 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6706
6707 /**
6708  * yield - yield the current processor to other threads.
6709  *
6710  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6711  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6712  */
6713 void __sched yield(void)
6714 {
6715         set_current_state(TASK_RUNNING);
6716         sys_sched_yield();
6717 }
6718 EXPORT_SYMBOL(yield);
6719
6720 /*
6721  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6722  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6723  */
6724 void __sched io_schedule(void)
6725 {
6726         struct rq *rq = raw_rq();
6727
6728         delayacct_blkio_start();
6729         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6730         current->in_iowait = 1;
6731         schedule();
6732         current->in_iowait = 0;
6733         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6734         delayacct_blkio_end();
6735 }
6736 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6737
6738 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6739 {
6740         struct rq *rq = raw_rq();
6741         long ret;
6742
6743         delayacct_blkio_start();
6744         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6745         current->in_iowait = 1;
6746         ret = schedule_timeout(timeout);
6747         current->in_iowait = 0;
6748         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6749         delayacct_blkio_end();
6750         return ret;
6751 }
6752
6753 /**
6754  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6755  * @policy: scheduling class.
6756  *
6757  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6758  * by a given scheduling class.
6759  */
6760 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6761 {
6762         int ret = -EINVAL;
6763
6764         switch (policy) {
6765         case SCHED_FIFO:
6766         case SCHED_RR:
6767                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6768                 break;
6769         case SCHED_NORMAL:
6770         case SCHED_BATCH:
6771         case SCHED_IDLE:
6772                 ret = 0;
6773                 break;
6774         }
6775         return ret;
6776 }
6777
6778 /**
6779  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6780  * @policy: scheduling class.
6781  *
6782  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6783  * by a given scheduling class.
6784  */
6785 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6786 {
6787         int ret = -EINVAL;
6788
6789         switch (policy) {
6790         case SCHED_FIFO:
6791         case SCHED_RR:
6792                 ret = 1;
6793                 break;
6794         case SCHED_NORMAL:
6795         case SCHED_BATCH:
6796         case SCHED_IDLE:
6797                 ret = 0;
6798         }
6799         return ret;
6800 }
6801
6802 /**
6803  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6804  * @pid: pid of the process.
6805  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6806  *
6807  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6808  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6809  */
6810 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6811                 struct timespec __user *, interval)
6812 {
6813         struct task_struct *p;
6814         unsigned int time_slice;
6815         int retval;
6816         struct timespec t;
6817
6818         if (pid < 0)
6819                 return -EINVAL;
6820
6821         retval = -ESRCH;
6822         read_lock(&tasklist_lock);
6823         p = find_process_by_pid(pid);
6824         if (!p)
6825                 goto out_unlock;
6826
6827         retval = security_task_getscheduler(p);
6828         if (retval)
6829                 goto out_unlock;
6830
6831         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(p);
6832
6833         read_unlock(&tasklist_lock);
6834         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6835         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6836         return retval;
6837
6838 out_unlock:
6839         read_unlock(&tasklist_lock);
6840         return retval;
6841 }
6842
6843 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6844
6845 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6846 {
6847         unsigned long free = 0;
6848         unsigned state;
6849
6850         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6851         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6852                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6853 #if BITS_PER_LONG == 32
6854         if (state == TASK_RUNNING)
6855                 printk(KERN_CONT " running  ");
6856         else
6857                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6858 #else
6859         if (state == TASK_RUNNING)
6860                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6861         else
6862                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6863 #endif
6864 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6865         free = stack_not_used(p);
6866 #endif
6867         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6868                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6869                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6870
6871         show_stack(p, NULL);
6872 }
6873
6874 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6875 {
6876         struct task_struct *g, *p;
6877
6878 #if BITS_PER_LONG == 32
6879         printk(KERN_INFO
6880                 "  task                PC stack   pid father\n");
6881 #else
6882         printk(KERN_INFO
6883                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6884 #endif
6885         read_lock(&tasklist_lock);
6886         do_each_thread(g, p) {
6887                 /*
6888                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6889                  * console might take alot of time:
6890                  */
6891                 touch_nmi_watchdog();
6892                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6893                         sched_show_task(p);
6894         } while_each_thread(g, p);
6895
6896         touch_all_softlockup_watchdogs();
6897
6898 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6899         sysrq_sched_debug_show();
6900 #endif
6901         read_unlock(&tasklist_lock);
6902         /*
6903          * Only show locks if all tasks are dumped:
6904          */
6905         if (state_filter == -1)
6906                 debug_show_all_locks();
6907 }
6908
6909 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6910 {
6911         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6912 }
6913
6914 /**
6915  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6916  * @idle: task in question
6917  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6918  *
6919  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6920  * flag, to make booting more robust.
6921  */
6922 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6923 {
6924         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6925         unsigned long flags;
6926
6927         spin_lock_irqsave(&rq->lock,