sched: Move kthread_bind() back to kthread.c
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
30
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #include <linux/nmi.h>
34 #include <linux/init.h>
35 #include <linux/uaccess.h>
36 #include <linux/highmem.h>
37 #include <linux/smp_lock.h>
38 #include <asm/mmu_context.h>
39 #include <linux/interrupt.h>
40 #include <linux/capability.h>
41 #include <linux/completion.h>
42 #include <linux/kernel_stat.h>
43 #include <linux/debug_locks.h>
44 #include <linux/perf_event.h>
45 #include <linux/security.h>
46 #include <linux/notifier.h>
47 #include <linux/profile.h>
48 #include <linux/freezer.h>
49 #include <linux/vmalloc.h>
50 #include <linux/blkdev.h>
51 #include <linux/delay.h>
52 #include <linux/pid_namespace.h>
53 #include <linux/smp.h>
54 #include <linux/threads.h>
55 #include <linux/timer.h>
56 #include <linux/rcupdate.h>
57 #include <linux/cpu.h>
58 #include <linux/cpuset.h>
59 #include <linux/percpu.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/proc_fs.h>
62 #include <linux/seq_file.h>
63 #include <linux/sysctl.h>
64 #include <linux/syscalls.h>
65 #include <linux/times.h>
66 #include <linux/tsacct_kern.h>
67 #include <linux/kprobes.h>
68 #include <linux/delayacct.h>
69 #include <linux/unistd.h>
70 #include <linux/pagemap.h>
71 #include <linux/hrtimer.h>
72 #include <linux/tick.h>
73 #include <linux/debugfs.h>
74 #include <linux/ctype.h>
75 #include <linux/ftrace.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/sched.h>
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
249         struct cgroup_subsys_state css;
250 #endif
251
252 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
253         uid_t uid;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
282 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
283 {
284         user->tg->uid = user->uid;
285 }
286
287 /*
288  * Root task group.
289  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
290  *      be a child to this group.
291  */
292 struct task_group root_task_group;
293
294 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
295 /* Default task group's sched entity on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
297 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
299 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
300
301 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
302 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
303 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
304 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
305 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
306 #define root_task_group init_task_group
307 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
308
309 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
310  * a task group's cpu shares.
311  */
312 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315
316 #ifdef CONFIG_SMP
317 static int root_task_group_empty(void)
318 {
319         return list_empty(&root_task_group.children);
320 }
321 #endif
322
323 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /*
330  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
331  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
332  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
333  * too large, so as the shares value of a task group.
334  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
335  *  limitation from this.)
336  */
337 #define MIN_SHARES      2
338 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
339
340 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
341 #endif
342
343 /* Default task group.
344  *      Every task in system belong to this group at bootup.
345  */
346 struct task_group init_task_group;
347
348 /* return group to which a task belongs */
349 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
350 {
351         struct task_group *tg;
352
353 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
354         rcu_read_lock();
355         tg = __task_cred(p)->user->tg;
356         rcu_read_unlock();
357 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
358         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
359                                 struct task_group, css);
360 #else
361         tg = &init_task_group;
362 #endif
363         return tg;
364 }
365
366 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
367 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
368 {
369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
370         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
371         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
372 #endif
373
374 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
375         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
376         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
377 #endif
378 }
379
380 #else
381
382 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
383 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
384 {
385         return NULL;
386 }
387
388 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
389
390 /* CFS-related fields in a runqueue */
391 struct cfs_rq {
392         struct load_weight load;
393         unsigned long nr_running;
394
395         u64 exec_clock;
396         u64 min_vruntime;
397
398         struct rb_root tasks_timeline;
399         struct rb_node *rb_leftmost;
400
401         struct list_head tasks;
402         struct list_head *balance_iterator;
403
404         /*
405          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
406          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
407          */
408         struct sched_entity *curr, *next, *last;
409
410         unsigned int nr_spread_over;
411
412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
413         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
414
415         /*
416          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
417          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
418          * (like users, containers etc.)
419          *
420          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
421          * list is used during load balance.
422          */
423         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
424         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
425
426 #ifdef CONFIG_SMP
427         /*
428          * the part of load.weight contributed by tasks
429          */
430         unsigned long task_weight;
431
432         /*
433          *   h_load = weight * f(tg)
434          *
435          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
436          * this group.
437          */
438         unsigned long h_load;
439
440         /*
441          * this cpu's part of tg->shares
442          */
443         unsigned long shares;
444
445         /*
446          * load.weight at the time we set shares
447          */
448         unsigned long rq_weight;
449 #endif
450 #endif
451 };
452
453 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
454 struct rt_rq {
455         struct rt_prio_array active;
456         unsigned long rt_nr_running;
457 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
458         struct {
459                 int curr; /* highest queued rt task prio */
460 #ifdef CONFIG_SMP
461                 int next; /* next highest */
462 #endif
463         } highest_prio;
464 #endif
465 #ifdef CONFIG_SMP
466         unsigned long rt_nr_migratory;
467         unsigned long rt_nr_total;
468         int overloaded;
469         struct plist_head pushable_tasks;
470 #endif
471         int rt_throttled;
472         u64 rt_time;
473         u64 rt_runtime;
474         /* Nests inside the rq lock: */
475         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
476
477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
478         unsigned long rt_nr_boosted;
479
480         struct rq *rq;
481         struct list_head leaf_rt_rq_list;
482         struct task_group *tg;
483         struct sched_rt_entity *rt_se;
484 #endif
485 };
486
487 #ifdef CONFIG_SMP
488
489 /*
490  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
491  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
492  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
493  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
494  * object.
495  *
496  */
497 struct root_domain {
498         atomic_t refcount;
499         cpumask_var_t span;
500         cpumask_var_t online;
501
502         /*
503          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
504          * one runnable RT task.
505          */
506         cpumask_var_t rto_mask;
507         atomic_t rto_count;
508 #ifdef CONFIG_SMP
509         struct cpupri cpupri;
510 #endif
511 };
512
513 /*
514  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
515  * members (mimicking the global state we have today).
516  */
517 static struct root_domain def_root_domain;
518
519 #endif
520
521 /*
522  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
523  *
524  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
525  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
526  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
527  */
528 struct rq {
529         /* runqueue lock: */
530         raw_spinlock_t lock;
531
532         /*
533          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
534          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
535          */
536         unsigned long nr_running;
537         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
538         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
539 #ifdef CONFIG_NO_HZ
540         unsigned char in_nohz_recently;
541 #endif
542         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
543         struct load_weight load;
544         unsigned long nr_load_updates;
545         u64 nr_switches;
546
547         struct cfs_rq cfs;
548         struct rt_rq rt;
549
550 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
551         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
552         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
553 #endif
554 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
555         struct list_head leaf_rt_rq_list;
556 #endif
557
558         /*
559          * This is part of a global counter where only the total sum
560          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
561          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
562          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
563          */
564         unsigned long nr_uninterruptible;
565
566         struct task_struct *curr, *idle;
567         unsigned long next_balance;
568         struct mm_struct *prev_mm;
569
570         u64 clock;
571
572         atomic_t nr_iowait;
573
574 #ifdef CONFIG_SMP
575         struct root_domain *rd;
576         struct sched_domain *sd;
577
578         unsigned char idle_at_tick;
579         /* For active balancing */
580         int post_schedule;
581         int active_balance;
582         int push_cpu;
583         /* cpu of this runqueue: */
584         int cpu;
585         int online;
586
587         unsigned long avg_load_per_task;
588
589         struct task_struct *migration_thread;
590         struct list_head migration_queue;
591
592         u64 rt_avg;
593         u64 age_stamp;
594         u64 idle_stamp;
595         u64 avg_idle;
596 #endif
597
598         /* calc_load related fields */
599         unsigned long calc_load_update;
600         long calc_load_active;
601
602 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
603 #ifdef CONFIG_SMP
604         int hrtick_csd_pending;
605         struct call_single_data hrtick_csd;
606 #endif
607         struct hrtimer hrtick_timer;
608 #endif
609
610 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
611         /* latency stats */
612         struct sched_info rq_sched_info;
613         unsigned long long rq_cpu_time;
614         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
615
616         /* sys_sched_yield() stats */
617         unsigned int yld_count;
618
619         /* schedule() stats */
620         unsigned int sched_switch;
621         unsigned int sched_count;
622         unsigned int sched_goidle;
623
624         /* try_to_wake_up() stats */
625         unsigned int ttwu_count;
626         unsigned int ttwu_local;
627
628         /* BKL stats */
629         unsigned int bkl_count;
630 #endif
631 };
632
633 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
634
635 static inline
636 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
637 {
638         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
639 }
640
641 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
642 {
643 #ifdef CONFIG_SMP
644         return rq->cpu;
645 #else
646         return 0;
647 #endif
648 }
649
650 /*
651  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
652  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
653  *
654  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
655  * preempt-disabled sections.
656  */
657 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
658         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
659
660 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
661 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
662 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
663 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
664 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
665
666 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
667 {
668         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
669 }
670
671 /*
672  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
673  */
674 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
675 # define const_debug __read_mostly
676 #else
677 # define const_debug static const
678 #endif
679
680 /**
681  * runqueue_is_locked
682  * @cpu: the processor in question.
683  *
684  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
685  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
686  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
687  */
688 int runqueue_is_locked(int cpu)
689 {
690         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
691 }
692
693 /*
694  * Debugging: various feature bits
695  */
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         __SCHED_FEAT_##name ,
699
700 enum {
701 #include "sched_features.h"
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
707         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
708
709 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
710 #include "sched_features.h"
711         0;
712
713 #undef SCHED_FEAT
714
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         #name ,
718
719 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
720 #include "sched_features.h"
721         NULL
722 };
723
724 #undef SCHED_FEAT
725
726 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
727 {
728         int i;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
732                         seq_puts(m, "NO_");
733                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
734         }
735         seq_puts(m, "\n");
736
737         return 0;
738 }
739
740 static ssize_t
741 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
742                 size_t cnt, loff_t *ppos)
743 {
744         char buf[64];
745         char *cmp = buf;
746         int neg = 0;
747         int i;
748
749         if (cnt > 63)
750                 cnt = 63;
751
752         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
753                 return -EFAULT;
754
755         buf[cnt] = 0;
756
757         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
758                 neg = 1;
759                 cmp += 3;
760         }
761
762         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
763                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
764
765                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
766                         if (neg)
767                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
768                         else
769                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
770                         break;
771                 }
772         }
773
774         if (!sched_feat_names[i])
775                 return -EINVAL;
776
777         *ppos += cnt;
778
779         return cnt;
780 }
781
782 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
783 {
784         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
785 }
786
787 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
788         .open           = sched_feat_open,
789         .write          = sched_feat_write,
790         .read           = seq_read,
791         .llseek         = seq_lseek,
792         .release        = single_release,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
820
821 /*
822  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
823  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
824  * default: 4
825  */
826 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
827
828 /*
829  * period over which we average the RT time consumption, measured
830  * in ms.
831  *
832  * default: 1s
833  */
834 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
835
836 /*
837  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
838  * default: 1s
839  */
840 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
841
842 static __read_mostly int scheduler_running;
843
844 /*
845  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
846  * default: 0.95s
847  */
848 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
849
850 static inline u64 global_rt_period(void)
851 {
852         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
853 }
854
855 static inline u64 global_rt_runtime(void)
856 {
857         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
858                 return RUNTIME_INF;
859
860         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
861 }
862
863 #ifndef prepare_arch_switch
864 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
865 #endif
866 #ifndef finish_arch_switch
867 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
868 #endif
869
870 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
871 {
872         return rq->curr == p;
873 }
874
875 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
876 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
877 {
878         return task_current(rq, p);
879 }
880
881 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
882 {
883 }
884
885 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
886 {
887 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
888         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
889         rq->lock.owner = current;
890 #endif
891         /*
892          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
893          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
894          * prev into current:
895          */
896         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
897
898         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
899 }
900
901 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
902 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         return p->oncpu;
906 #else
907         return task_current(rq, p);
908 #endif
909 }
910
911 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
912 {
913 #ifdef CONFIG_SMP
914         /*
915          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
916          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
917          * here.
918          */
919         next->oncpu = 1;
920 #endif
921 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
922         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
923 #else
924         raw_spin_unlock(&rq->lock);
925 #endif
926 }
927
928 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         /*
932          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
933          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
934          * finished.
935          */
936         smp_wmb();
937         prev->oncpu = 0;
938 #endif
939 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         local_irq_enable();
941 #endif
942 }
943 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
944
945 /*
946  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
947  * Must be called interrupts disabled.
948  */
949 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
950         __acquires(rq->lock)
951 {
952         for (;;) {
953                 struct rq *rq = task_rq(p);
954                 raw_spin_lock(&rq->lock);
955                 if (likely(rq == task_rq(p)))
956                         return rq;
957                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
958         }
959 }
960
961 /*
962  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
963  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
964  * explicitly disabling preemption.
965  */
966 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
967         __acquires(rq->lock)
968 {
969         struct rq *rq;
970
971         for (;;) {
972                 local_irq_save(*flags);
973                 rq = task_rq(p);
974                 raw_spin_lock(&rq->lock);
975                 if (likely(rq == task_rq(p)))
976                         return rq;
977                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
978         }
979 }
980
981 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
982 {
983         struct rq *rq = task_rq(p);
984
985         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
986         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
987 }
988
989 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
990         __releases(rq->lock)
991 {
992         raw_spin_unlock(&rq->lock);
993 }
994
995 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
996         __releases(rq->lock)
997 {
998         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
999 }
1000
1001 /*
1002  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1003  */
1004 static struct rq *this_rq_lock(void)
1005         __acquires(rq->lock)
1006 {
1007         struct rq *rq;
1008
1009         local_irq_disable();
1010         rq = this_rq();
1011         raw_spin_lock(&rq->lock);
1012
1013         return rq;
1014 }
1015
1016 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1017 /*
1018  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1019  *
1020  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1021  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1022  * reschedule event.
1023  *
1024  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1025  * rq->lock.
1026  */
1027
1028 /*
1029  * Use hrtick when:
1030  *  - enabled by features
1031  *  - hrtimer is actually high res
1032  */
1033 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (!sched_feat(HRTICK))
1036                 return 0;
1037         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1038                 return 0;
1039         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1040 }
1041
1042 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1043 {
1044         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1045                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * High-resolution timer tick.
1050  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1051  */
1052 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1053 {
1054         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1055
1056         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1057
1058         raw_spin_lock(&rq->lock);
1059         update_rq_clock(rq);
1060         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1061         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1062
1063         return HRTIMER_NORESTART;
1064 }
1065
1066 #ifdef CONFIG_SMP
1067 /*
1068  * called from hardirq (IPI) context
1069  */
1070 static void __hrtick_start(void *arg)
1071 {
1072         struct rq *rq = arg;
1073
1074         raw_spin_lock(&rq->lock);
1075         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1076         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1077         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Called to set the hrtick timer state.
1082  *
1083  * called with rq->lock held and irqs disabled
1084  */
1085 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1086 {
1087         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1088         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1089
1090         hrtimer_set_expires(timer, time);
1091
1092         if (rq == this_rq()) {
1093                 hrtimer_restart(timer);
1094         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1095                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1096                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1097         }
1098 }
1099
1100 static int
1101 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1102 {
1103         int cpu = (int)(long)hcpu;
1104
1105         switch (action) {
1106         case CPU_UP_CANCELED:
1107         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1108         case CPU_DOWN_PREPARE:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1110         case CPU_DEAD:
1111         case CPU_DEAD_FROZEN:
1112                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1113                 return NOTIFY_OK;
1114         }
1115
1116         return NOTIFY_DONE;
1117 }
1118
1119 static __init void init_hrtick(void)
1120 {
1121         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1122 }
1123 #else
1124 /*
1125  * Called to set the hrtick timer state.
1126  *
1127  * called with rq->lock held and irqs disabled
1128  */
1129 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1130 {
1131         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1132                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1133 }
1134
1135 static inline void init_hrtick(void)
1136 {
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_SMP */
1139
1140 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1144
1145         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1146         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1147         rq->hrtick_csd.info = rq;
1148 #endif
1149
1150         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1151         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1152 }
1153 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1154 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1159 {
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1166
1167 /*
1168  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1169  *
1170  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1171  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1172  * the target CPU.
1173  */
1174 #ifdef CONFIG_SMP
1175
1176 #ifndef tsk_is_polling
1177 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1178 #endif
1179
1180 static void resched_task(struct task_struct *p)
1181 {
1182         int cpu;
1183
1184         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1185
1186         if (test_tsk_need_resched(p))
1187                 return;
1188
1189         set_tsk_need_resched(p);
1190
1191         cpu = task_cpu(p);
1192         if (cpu == smp_processor_id())
1193                 return;
1194
1195         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1196         smp_mb();
1197         if (!tsk_is_polling(p))
1198                 smp_send_reschedule(cpu);
1199 }
1200
1201 static void resched_cpu(int cpu)
1202 {
1203         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1204         unsigned long flags;
1205
1206         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1207                 return;
1208         resched_task(cpu_curr(cpu));
1209         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1213 /*
1214  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1215  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1216  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1217  * idle system the next event might even be infinite time into the
1218  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1219  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1220  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1221  * wheel for the next timer event.
1222  */
1223 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226
1227         if (cpu == smp_processor_id())
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * This is safe, as this function is called with the timer
1232          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1233          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1234          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1235          * timer into account automatically.
1236          */
1237         if (rq->curr != rq->idle)
1238                 return;
1239
1240         /*
1241          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1242          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1243          * idle task through an additional NOOP schedule()
1244          */
1245         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1246
1247         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1248         smp_mb();
1249         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251 }
1252 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1253
1254 static u64 sched_avg_period(void)
1255 {
1256         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1257 }
1258
1259 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1260 {
1261         s64 period = sched_avg_period();
1262
1263         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1264                 rq->age_stamp += period;
1265                 rq->rt_avg /= 2;
1266         }
1267 }
1268
1269 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1270 {
1271         rq->rt_avg += rt_delta;
1272         sched_avg_update(rq);
1273 }
1274
1275 #else /* !CONFIG_SMP */
1276 static void resched_task(struct task_struct *p)
1277 {
1278         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1279         set_tsk_need_resched(p);
1280 }
1281
1282 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1283 {
1284 }
1285 #endif /* CONFIG_SMP */
1286
1287 #if BITS_PER_LONG == 32
1288 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1289 #else
1290 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1291 #endif
1292
1293 #define WMULT_SHIFT     32
1294
1295 /*
1296  * Shift right and round:
1297  */
1298 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1299
1300 /*
1301  * delta *= weight / lw
1302  */
1303 static unsigned long
1304 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1305                 struct load_weight *lw)
1306 {
1307         u64 tmp;
1308
1309         if (!lw->inv_weight) {
1310                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1311                         lw->inv_weight = 1;
1312                 else
1313                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1314                                 / (lw->weight+1);
1315         }
1316
1317         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1318         /*
1319          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1320          */
1321         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1322                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1323                         WMULT_SHIFT/2);
1324         else
1325                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1326
1327         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1328 }
1329
1330 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1331 {
1332         lw->weight += inc;
1333         lw->inv_weight = 0;
1334 }
1335
1336 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1337 {
1338         lw->weight -= dec;
1339         lw->inv_weight = 0;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1344  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1345  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1346  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1347  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1348  * slice expiry etc.
1349  */
1350
1351 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1352 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1353
1354 /*
1355  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1356  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1357  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1358  * that remained on nice 0.
1359  *
1360  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1361  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1362  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1363  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1364  * the relative distance between them is ~25%.)
1365  */
1366 static const int prio_to_weight[40] = {
1367  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1368  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1369  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1370  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1371  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1372  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1373  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1374  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1375 };
1376
1377 /*
1378  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1379  *
1380  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1381  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1382  * into multiplications:
1383  */
1384 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1385  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1386  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1387  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1388  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1389  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1390  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1391  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1392  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1393 };
1394
1395 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1396
1397 /*
1398  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1399  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1400  * structures to the load-balancing proper:
1401  */
1402 struct rq_iterator {
1403         void *arg;
1404         struct task_struct *(*start)(void *);
1405         struct task_struct *(*next)(void *);
1406 };
1407
1408 #ifdef CONFIG_SMP
1409 static unsigned long
1410 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1411               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1412               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1413               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1414
1415 static int
1416 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1417                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1418                    struct rq_iterator *iterator);
1419 #endif
1420
1421 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1422 enum cpuacct_stat_index {
1423         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1424         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1425
1426         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1427 };
1428
1429 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1430 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1431 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1432                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1433 #else
1434 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1435 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1437 #endif
1438
1439 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_add(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1445 {
1446         update_load_sub(&rq->load, load);
1447 }
1448
1449 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1450 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1451
1452 /*
1453  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1454  * leaving it for the final time.
1455  */
1456 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1457 {
1458         struct task_group *parent, *child;
1459         int ret;
1460
1461         rcu_read_lock();
1462         parent = &root_task_group;
1463 down:
1464         ret = (*down)(parent, data);
1465         if (ret)
1466                 goto out_unlock;
1467         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1468                 parent = child;
1469                 goto down;
1470
1471 up:
1472                 continue;
1473         }
1474         ret = (*up)(parent, data);
1475         if (ret)
1476                 goto out_unlock;
1477
1478         child = parent;
1479         parent = parent->parent;
1480         if (parent)
1481                 goto up;
1482 out_unlock:
1483         rcu_read_unlock();
1484
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1489 {
1490         return 0;
1491 }
1492 #endif
1493
1494 #ifdef CONFIG_SMP
1495 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1496 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1497 {
1498         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1503  * according to the scheduling class and "nice" value.
1504  *
1505  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1506  * balance conservatively.
1507  */
1508 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1509 {
1510         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1511         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1512
1513         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1514                 return total;
1515
1516         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1521  * according to the scheduling class and "nice" value.
1522  */
1523 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1524 {
1525         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1526         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1527
1528         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1529                 return total;
1530
1531         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1532 }
1533
1534 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1535 {
1536         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1537
1538         if (!sd)
1539                 return NULL;
1540
1541         return sd->groups;
1542 }
1543
1544 static unsigned long power_of(int cpu)
1545 {
1546         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1547
1548         if (!group)
1549                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1550
1551         return group->cpu_power;
1552 }
1553
1554 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1555
1556 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1557 {
1558         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1559         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1560
1561         if (nr_running)
1562                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1563         else
1564                 rq->avg_load_per_task = 0;
1565
1566         return rq->avg_load_per_task;
1567 }
1568
1569 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1570
1571 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1572
1573 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1574
1575 /*
1576  * Calculate and set the cpu's group shares.
1577  */
1578 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1579                                     unsigned long sd_shares,
1580                                     unsigned long sd_rq_weight,
1581                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1582 {
1583         unsigned long shares, rq_weight;
1584         int boost = 0;
1585
1586         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1587         if (!rq_weight) {
1588                 boost = 1;
1589                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1590         }
1591
1592         /*
1593          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1594          * shares_i =  -----------------------------
1595          *                  \Sum_j rq_weight_j
1596          */
1597         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1598         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1599
1600         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1601                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1602                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1603                 unsigned long flags;
1604
1605                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1606                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1607                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1608                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1609                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1610         }
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1615  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1616  * parent group depends on the shares of its child groups.
1617  */
1618 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1619 {
1620         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1621         unsigned long *usd_rq_weight;
1622         struct sched_domain *sd = data;
1623         unsigned long flags;
1624         int i;
1625
1626         if (!tg->se[0])
1627                 return 0;
1628
1629         local_irq_save(flags);
1630         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1631
1632         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1633                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1634                 usd_rq_weight[i] = weight;
1635
1636                 rq_weight += weight;
1637                 /*
1638                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1639                  * is one of average load so that when a new task gets to
1640                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1641                  */
1642                 if (!weight)
1643                         weight = NICE_0_LOAD;
1644
1645                 sum_weight += weight;
1646                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1647         }
1648
1649         if (!rq_weight)
1650                 rq_weight = sum_weight;
1651
1652         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1653                 shares = tg->shares;
1654
1655         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1656                 shares = tg->shares;
1657
1658         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1659                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1660
1661         local_irq_restore(flags);
1662
1663         return 0;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1668  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1669  * group is a fraction of its parents load.
1670  */
1671 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1672 {
1673         unsigned long load;
1674         long cpu = (long)data;
1675
1676         if (!tg->parent) {
1677                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1678         } else {
1679                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1680                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1681                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1682         }
1683
1684         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1685
1686         return 0;
1687 }
1688
1689 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1690 {
1691         s64 elapsed;
1692         u64 now;
1693
1694         if (root_task_group_empty())
1695                 return;
1696
1697         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1698         elapsed = now - sd->last_update;
1699
1700         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1701                 sd->last_update = now;
1702                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1703         }
1704 }
1705
1706 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1707 {
1708         if (root_task_group_empty())
1709                 return;
1710
1711         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1712         update_shares(sd);
1713         raw_spin_lock(&rq->lock);
1714 }
1715
1716 static void update_h_load(long cpu)
1717 {
1718         if (root_task_group_empty())
1719                 return;
1720
1721         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1722 }
1723
1724 #else
1725
1726 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1727 {
1728 }
1729
1730 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1731 {
1732 }
1733
1734 #endif
1735
1736 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1737
1738 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1739
1740 /*
1741  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1742  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1743  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1744  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1745  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1746  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1747  */
1748 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1749         __releases(this_rq->lock)
1750         __acquires(busiest->lock)
1751         __acquires(this_rq->lock)
1752 {
1753         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1754         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1755
1756         return 1;
1757 }
1758
1759 #else
1760 /*
1761  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1762  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1763  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1764  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1765  * regardless of entry order into the function.
1766  */
1767 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1768         __releases(this_rq->lock)
1769         __acquires(busiest->lock)
1770         __acquires(this_rq->lock)
1771 {
1772         int ret = 0;
1773
1774         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1775                 if (busiest < this_rq) {
1776                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1777                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1778                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1779                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1780                         ret = 1;
1781                 } else
1782                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1783                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1784         }
1785         return ret;
1786 }
1787
1788 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1789
1790 /*
1791  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1792  */
1793 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1794 {
1795         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1796                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1797                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1798                 BUG_ON(1);
1799         }
1800
1801         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1802 }
1803
1804 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1805         __releases(busiest->lock)
1806 {
1807         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1808         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1809 }
1810 #endif
1811
1812 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1813 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1814 {
1815 #ifdef CONFIG_SMP
1816         cfs_rq->shares = shares;
1817 #endif
1818 }
1819 #endif
1820
1821 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1822 static void update_sysctl(void);
1823 static int get_update_sysctl_factor(void);
1824
1825 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1826 {
1827         set_task_rq(p, cpu);
1828 #ifdef CONFIG_SMP
1829         /*
1830          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1831          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1832          * per-task data have been completed by this moment.
1833          */
1834         smp_wmb();
1835         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1836 #endif
1837 }
1838
1839 #include "sched_stats.h"
1840 #include "sched_idletask.c"
1841 #include "sched_fair.c"
1842 #include "sched_rt.c"
1843 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1844 # include "sched_debug.c"
1845 #endif
1846
1847 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1848 #define for_each_class(class) \
1849    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1850
1851 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1852 {
1853         rq->nr_running++;
1854 }
1855
1856 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1857 {
1858         rq->nr_running--;
1859 }
1860
1861 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1862 {
1863         if (task_has_rt_policy(p)) {
1864                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1865                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1866                 return;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1871          */
1872         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1873                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1874                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1875                 return;
1876         }
1877
1878         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1879         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1880 }
1881
1882 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1883 {
1884         s64 diff = sample - *avg;
1885         *avg += diff >> 3;
1886 }
1887
1888 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1889 {
1890         if (wakeup)
1891                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1892
1893         sched_info_queued(p);
1894         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1895         p->se.on_rq = 1;
1896 }
1897
1898 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1899 {
1900         if (sleep) {
1901                 if (p->se.last_wakeup) {
1902                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1903                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1904                         p->se.last_wakeup = 0;
1905                 } else {
1906                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1907                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1908                 }
1909         }
1910
1911         sched_info_dequeued(p);
1912         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1913         p->se.on_rq = 0;
1914 }
1915
1916 /*
1917  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1918  */
1919 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1920 {
1921         return p->static_prio;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1926  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1927  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1928  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1929  * estimator recalculates.
1930  */
1931 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1932 {
1933         int prio;
1934
1935         if (task_has_rt_policy(p))
1936                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1937         else
1938                 prio = __normal_prio(p);
1939         return prio;
1940 }
1941
1942 /*
1943  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1944  * taken into account by the scheduler. This value might
1945  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1946  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1947  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1948  */
1949 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1950 {
1951         p->normal_prio = normal_prio(p);
1952         /*
1953          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1954          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1955          * to the normal priority:
1956          */
1957         if (!rt_prio(p->prio))
1958                 return p->normal_prio;
1959         return p->prio;
1960 }
1961
1962 /*
1963  * activate_task - move a task to the runqueue.
1964  */
1965 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1966 {
1967         if (task_contributes_to_load(p))
1968                 rq->nr_uninterruptible--;
1969
1970         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1971         inc_nr_running(rq);
1972 }
1973
1974 /*
1975  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1976  */
1977 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1978 {
1979         if (task_contributes_to_load(p))
1980                 rq->nr_uninterruptible++;
1981
1982         dequeue_task(rq, p, sleep);
1983         dec_nr_running(rq);
1984 }
1985
1986 /**
1987  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1988  * @p: the task in question.
1989  */
1990 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1991 {
1992         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1993 }
1994
1995 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1996                                        const struct sched_class *prev_class,
1997                                        int oldprio, int running)
1998 {
1999         if (prev_class != p->sched_class) {
2000                 if (prev_class->switched_from)
2001                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2002                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2003         } else
2004                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2005 }
2006
2007 #ifdef CONFIG_SMP
2008 /*
2009  * Is this task likely cache-hot:
2010  */
2011 static int
2012 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2013 {
2014         s64 delta;
2015
2016         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2017                 return 0;
2018
2019         /*
2020          * Buddy candidates are cache hot:
2021          */
2022         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2023                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2024                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2025                 return 1;
2026
2027         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2028                 return 1;
2029         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2030                 return 0;
2031
2032         delta = now - p->se.exec_start;
2033
2034         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2035 }
2036
2037
2038 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2039 {
2040         int old_cpu = task_cpu(p);
2041         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2042                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2043
2044 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2045         /*
2046          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2047          * ttwu() will sort out the placement.
2048          */
2049         WARN_ON(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING);
2050 #endif
2051
2052         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2053
2054         if (old_cpu != new_cpu) {
2055                 p->se.nr_migrations++;
2056                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2057                                      1, 1, NULL, 0);
2058         }
2059         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2060                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2061
2062         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2063 }
2064
2065 struct migration_req {
2066         struct list_head list;
2067
2068         struct task_struct *task;
2069         int dest_cpu;
2070
2071         struct completion done;
2072 };
2073
2074 /*
2075  * The task's runqueue lock must be held.
2076  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2077  */
2078 static int
2079 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2080 {
2081         struct rq *rq = task_rq(p);
2082
2083         /*
2084          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2085          * the next wake-up will properly place the task.
2086          */
2087         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2088                 return 0;
2089
2090         init_completion(&req->done);
2091         req->task = p;
2092         req->dest_cpu = dest_cpu;
2093         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2094
2095         return 1;
2096 }
2097
2098 /*
2099  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2100  *                              context switch.
2101  *
2102  * @p must not be current.
2103  */
2104 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2105 {
2106         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2107         int running;
2108         struct rq *rq;
2109
2110         nvcsw   = p->nvcsw;
2111         nivcsw  = p->nivcsw;
2112         for (;;) {
2113                 /*
2114                  * The runqueue is assigned before the actual context
2115                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2116                  *
2117                  * We could check initially without the lock but it is
2118                  * very likely that we need to take the lock in every
2119                  * iteration.
2120                  */
2121                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2122                 running = task_running(rq, p);
2123                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2124
2125                 if (likely(!running))
2126                         break;
2127                 /*
2128                  * The switch count is incremented before the actual
2129                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2130                  * sure at least one completed.
2131                  */
2132                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2133                         break;
2134                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2135                         break;
2136
2137                 cpu_relax();
2138         }
2139 }
2140
2141 /*
2142  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2143  *
2144  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2145  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2146  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2147  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2148  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2149  * @p has remained unscheduled the whole time.
2150  *
2151  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2152  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2153  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2154  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2155  * waiting to become inactive.
2156  */
2157 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2158 {
2159         unsigned long flags;
2160         int running, on_rq;
2161         unsigned long ncsw;
2162         struct rq *rq;
2163
2164         for (;;) {
2165                 /*
2166                  * We do the initial early heuristics without holding
2167                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2168                  * the runqueue lock when things look like they will
2169                  * work out!
2170                  */
2171                 rq = task_rq(p);
2172
2173                 /*
2174                  * If the task is actively running on another CPU
2175                  * still, just relax and busy-wait without holding
2176                  * any locks.
2177                  *
2178                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2179                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2180                  * But we don't care, since "task_running()" will
2181                  * return false if the runqueue has changed and p
2182                  * is actually now running somewhere else!
2183                  */
2184                 while (task_running(rq, p)) {
2185                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2186                                 return 0;
2187                         cpu_relax();
2188                 }
2189
2190                 /*
2191                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2192                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2193                  * just go back and repeat.
2194                  */
2195                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2196                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2197                 running = task_running(rq, p);
2198                 on_rq = p->se.on_rq;
2199                 ncsw = 0;
2200                 if (!match_state || p->state == match_state)
2201                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2202                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2203
2204                 /*
2205                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2206                  */
2207                 if (unlikely(!ncsw))
2208                         break;
2209
2210                 /*
2211                  * Was it really running after all now that we
2212                  * checked with the proper locks actually held?
2213                  *
2214                  * Oops. Go back and try again..
2215                  */
2216                 if (unlikely(running)) {
2217                         cpu_relax();
2218                         continue;
2219                 }
2220
2221                 /*
2222                  * It's not enough that it's not actively running,
2223                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2224                  * preempted!
2225                  *
2226                  * So if it was still runnable (but just not actively
2227                  * running right now), it's preempted, and we should
2228                  * yield - it could be a while.
2229                  */
2230                 if (unlikely(on_rq)) {
2231                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2232                         continue;
2233                 }
2234
2235                 /*
2236                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2237                  * runnable, which means that it will never become
2238                  * running in the future either. We're all done!
2239                  */
2240                 break;
2241         }
2242
2243         return ncsw;
2244 }
2245
2246 /***
2247  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2248  * @p: the to-be-kicked thread
2249  *
2250  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2251  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2252  *
2253  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2254  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2255  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2256  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2257  * achieved as well.
2258  */
2259 void kick_process(struct task_struct *p)
2260 {
2261         int cpu;
2262
2263         preempt_disable();
2264         cpu = task_cpu(p);
2265         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2266                 smp_send_reschedule(cpu);
2267         preempt_enable();
2268 }
2269 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2270 #endif /* CONFIG_SMP */
2271
2272 /**
2273  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2274  * @p:          the task to evaluate
2275  * @func:       the function to be called
2276  * @info:       the function call argument
2277  *
2278  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2279  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2280  */
2281 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2282                               void (*func) (void *info), void *info)
2283 {
2284         int cpu;
2285
2286         preempt_disable();
2287         cpu = task_cpu(p);
2288         if (task_curr(p))
2289                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2290         preempt_enable();
2291 }
2292
2293 #ifdef CONFIG_SMP
2294 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2295 {
2296         int dest_cpu;
2297         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2298
2299         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2300         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2301                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2302                         return dest_cpu;
2303
2304         /* Any allowed, online CPU? */
2305         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2306         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2307                 return dest_cpu;
2308
2309         /* No more Mr. Nice Guy. */
2310         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2311                 rcu_read_lock();
2312                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2313                 rcu_read_unlock();
2314                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2315
2316                 /*
2317                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2318                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2319                  * leave kernel.
2320                  */
2321                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2322                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2323                                "longer affine to cpu%d\n",
2324                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2325                 }
2326         }
2327
2328         return dest_cpu;
2329 }
2330
2331 /*
2332  * Called from:
2333  *
2334  *  - fork, @p is stable because it isn't on the tasklist yet
2335  *
2336  *  - exec, @p is unstable, retry loop
2337  *
2338  *  - wake-up, we serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING so
2339  *             we should be good.
2340  */
2341 static inline
2342 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2343 {
2344         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2345
2346         /*
2347          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2348          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2349          * cpu.
2350          *
2351          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2352          *
2353          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2354          *   not worry about this generic constraint ]
2355          */
2356         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2357                      !cpu_active(cpu)))
2358                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2359
2360         return cpu;
2361 }
2362 #endif
2363
2364 /***
2365  * try_to_wake_up - wake up a thread
2366  * @p: the to-be-woken-up thread
2367  * @state: the mask of task states that can be woken
2368  * @sync: do a synchronous wakeup?
2369  *
2370  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2371  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2372  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2373  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2374  * runnable without the overhead of this.
2375  *
2376  * returns failure only if the task is already active.
2377  */
2378 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2379                           int wake_flags)
2380 {
2381         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2382         unsigned long flags;
2383         struct rq *rq, *orig_rq;
2384
2385         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2386                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2387
2388         this_cpu = get_cpu();
2389
2390         smp_wmb();
2391         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2392         update_rq_clock(rq);
2393         if (!(p->state & state))
2394                 goto out;
2395
2396         if (p->se.on_rq)
2397                 goto out_running;
2398
2399         cpu = task_cpu(p);
2400         orig_cpu = cpu;
2401
2402 #ifdef CONFIG_SMP
2403         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2404                 goto out_activate;
2405
2406         /*
2407          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2408          * we put the task in TASK_WAKING state.
2409          *
2410          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2411          */
2412         if (task_contributes_to_load(p))
2413                 rq->nr_uninterruptible--;
2414         p->state = TASK_WAKING;
2415         __task_rq_unlock(rq);
2416
2417         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2418         if (cpu != orig_cpu)
2419                 set_task_cpu(p, cpu);
2420
2421         rq = __task_rq_lock(p);
2422         update_rq_clock(rq);
2423
2424         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2425         cpu = task_cpu(p);
2426
2427 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2428         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2429         if (cpu == this_cpu)
2430                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2431         else {
2432                 struct sched_domain *sd;
2433                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2434                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2435                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2436                                 break;
2437                         }
2438                 }
2439         }
2440 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2441
2442 out_activate:
2443 #endif /* CONFIG_SMP */
2444         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2445         if (wake_flags & WF_SYNC)
2446                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2447         if (orig_cpu != cpu)
2448                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2449         if (cpu == this_cpu)
2450                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2451         else
2452                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2453         activate_task(rq, p, 1);
2454         success = 1;
2455
2456         /*
2457          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2458          */
2459         if (!in_interrupt()) {
2460                 struct sched_entity *se = &current->se;
2461                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2462
2463                 if (se->last_wakeup)
2464                         sample -= se->last_wakeup;
2465                 else
2466                         sample -= se->start_runtime;
2467                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2468
2469                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2470         }
2471
2472 out_running:
2473         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2474         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2475
2476         p->state = TASK_RUNNING;
2477 #ifdef CONFIG_SMP
2478         if (p->sched_class->task_wake_up)
2479                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2480
2481         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2482                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2483                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2484
2485                 if (delta > max)
2486                         rq->avg_idle = max;
2487                 else
2488                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2489                 rq->idle_stamp = 0;
2490         }
2491 #endif
2492 out:
2493         task_rq_unlock(rq, &flags);
2494         put_cpu();
2495
2496         return success;
2497 }
2498
2499 /**
2500  * wake_up_process - Wake up a specific process
2501  * @p: The process to be woken up.
2502  *
2503  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2504  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2505  * running.
2506  *
2507  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2508  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2509  */
2510 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2511 {
2512         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2513 }
2514 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2515
2516 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2517 {
2518         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2519 }
2520
2521 /*
2522  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2523  * p is forked by current.
2524  *
2525  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2526  */
2527 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2528 {
2529         p->se.exec_start                = 0;
2530         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2531         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2532         p->se.nr_migrations             = 0;
2533         p->se.last_wakeup               = 0;
2534         p->se.avg_overlap               = 0;
2535         p->se.start_runtime             = 0;
2536         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2537
2538 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2539         p->se.wait_start                        = 0;
2540         p->se.wait_max                          = 0;
2541         p->se.wait_count                        = 0;
2542         p->se.wait_sum                          = 0;
2543
2544         p->se.sleep_start                       = 0;
2545         p->se.sleep_max                         = 0;
2546         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2547
2548         p->se.block_start                       = 0;
2549         p->se.block_max                         = 0;
2550         p->se.exec_max                          = 0;
2551         p->se.slice_max                         = 0;
2552
2553         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2554         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2555         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2556         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2557         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2558
2559         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2560         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2561         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2562         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2563         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2564         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2565         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2566         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2567         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2568
2569 #endif
2570
2571         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2572         p->se.on_rq = 0;
2573         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2574
2575 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2576         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2577 #endif
2578 }
2579
2580 /*
2581  * fork()/clone()-time setup:
2582  */
2583 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2584 {
2585         int cpu = get_cpu();
2586
2587         __sched_fork(p);
2588         /*
2589          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2590          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2591          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2592          */
2593         p->state = TASK_WAKING;
2594
2595         /*
2596          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2597          */
2598         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2599                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2600                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2601                         p->normal_prio = p->static_prio;
2602                 }
2603
2604                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2605                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2606                         p->normal_prio = p->static_prio;
2607                         set_load_weight(p);
2608                 }
2609
2610                 /*
2611                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2612                  * fulfilled its duty:
2613                  */
2614                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2615         }
2616
2617         /*
2618          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2619          */
2620         p->prio = current->normal_prio;
2621
2622         if (!rt_prio(p->prio))
2623                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2624
2625         if (p->sched_class->task_fork)
2626                 p->sched_class->task_fork(p);
2627
2628 #ifdef CONFIG_SMP
2629         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2630 #endif
2631         set_task_cpu(p, cpu);
2632
2633 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2634         if (likely(sched_info_on()))
2635                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2636 #endif
2637 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2638         p->oncpu = 0;
2639 #endif
2640 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2641         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2642         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2643 #endif
2644         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2645
2646         put_cpu();
2647 }
2648
2649 /*
2650  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2651  *
2652  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2653  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2654  * on the runqueue and wakes it.
2655  */
2656 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2657 {
2658         unsigned long flags;
2659         struct rq *rq;
2660
2661         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2662         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2663         p->state = TASK_RUNNING;
2664         update_rq_clock(rq);
2665         activate_task(rq, p, 0);
2666         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2667         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2668 #ifdef CONFIG_SMP
2669         if (p->sched_class->task_wake_up)
2670                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2671 #endif
2672         task_rq_unlock(rq, &flags);
2673 }
2674
2675 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2676
2677 /**
2678  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2679  * @notifier: notifier struct to register
2680  */
2681 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2682 {
2683         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2684 }
2685 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2686
2687 /**
2688  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2689  * @notifier: notifier struct to unregister
2690  *
2691  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2692  */
2693 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2694 {
2695         hlist_del(&notifier->link);
2696 }
2697 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2698
2699 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2700 {
2701         struct preempt_notifier *notifier;
2702         struct hlist_node *node;
2703
2704         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2705                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2706 }
2707
2708 static void
2709 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2710                                  struct task_struct *next)
2711 {
2712         struct preempt_notifier *notifier;
2713         struct hlist_node *node;
2714
2715         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2716                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2717 }
2718
2719 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2720
2721 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2722 {
2723 }
2724
2725 static void
2726 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2727                                  struct task_struct *next)
2728 {
2729 }
2730
2731 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2732
2733 /**
2734  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2735  * @rq: the runqueue preparing to switch
2736  * @prev: the current task that is being switched out
2737  * @next: the task we are going to switch to.
2738  *
2739  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2740  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2741  * switch.
2742  *
2743  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2744  * hooks.
2745  */
2746 static inline void
2747 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2748                     struct task_struct *next)
2749 {
2750         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2751         prepare_lock_switch(rq, next);
2752         prepare_arch_switch(next);
2753 }
2754
2755 /**
2756  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2757  * @rq: runqueue associated with task-switch
2758  * @prev: the thread we just switched away from.
2759  *
2760  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2761  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2762  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2763  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2764  *
2765  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2766  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2767  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2768  * details.)
2769  */
2770 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2771         __releases(rq->lock)
2772 {
2773         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2774         long prev_state;
2775
2776         rq->prev_mm = NULL;
2777
2778         /*
2779          * A task struct has one reference for the use as "current".
2780          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2781          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2782          * the scheduled task must drop that reference.
2783          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2784          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2785          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2786          * be dropped twice.
2787          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2788          */
2789         prev_state = prev->state;
2790         finish_arch_switch(prev);
2791         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2792         finish_lock_switch(rq, prev);
2793
2794         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2795         if (mm)
2796                 mmdrop(mm);
2797         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2798                 /*
2799                  * Remove function-return probe instances associated with this
2800                  * task and put them back on the free list.
2801                  */
2802                 kprobe_flush_task(prev);
2803                 put_task_struct(prev);
2804         }
2805 }
2806
2807 #ifdef CONFIG_SMP
2808
2809 /* assumes rq->lock is held */
2810 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2811 {
2812         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2813                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2814 }
2815
2816 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2817 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2818 {
2819         if (rq->post_schedule) {
2820                 unsigned long flags;
2821
2822                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2823                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2824                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2825                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2826
2827                 rq->post_schedule = 0;
2828         }
2829 }
2830
2831 #else
2832
2833 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2834 {
2835 }
2836
2837 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2838 {
2839 }
2840
2841 #endif
2842
2843 /**
2844  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2845  * @prev: the thread we just switched away from.
2846  */
2847 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2848         __releases(rq->lock)
2849 {
2850         struct rq *rq = this_rq();
2851
2852         finish_task_switch(rq, prev);
2853
2854         /*
2855          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2856          * task_switch?
2857          */
2858         post_schedule(rq);
2859
2860 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2861         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2862         preempt_enable();
2863 #endif
2864         if (current->set_child_tid)
2865                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2866 }
2867
2868 /*
2869  * context_switch - switch to the new MM and the new
2870  * thread's register state.
2871  */
2872 static inline void
2873 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2874                struct task_struct *next)
2875 {
2876         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2877
2878         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2879         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2880         mm = next->mm;
2881         oldmm = prev->active_mm;
2882         /*
2883          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2884          * combine the page table reload and the switch backend into
2885          * one hypercall.
2886          */
2887         arch_start_context_switch(prev);
2888
2889         if (likely(!mm)) {
2890                 next->active_mm = oldmm;
2891                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2892                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2893         } else
2894                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2895
2896         if (likely(!prev->mm)) {
2897                 prev->active_mm = NULL;
2898                 rq->prev_mm = oldmm;
2899         }
2900         /*
2901          * Since the runqueue lock will be released by the next
2902          * task (which is an invalid locking op but in the case
2903          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2904          * do an early lockdep release here:
2905          */
2906 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2907         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2908 #endif
2909
2910         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2911         switch_to(prev, next, prev);
2912
2913         barrier();
2914         /*
2915          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2916          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2917          * frame will be invalid.
2918          */
2919         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2920 }
2921
2922 /*
2923  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2924  *
2925  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2926  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2927  * number of context switches performed since bootup.
2928  */
2929 unsigned long nr_running(void)
2930 {
2931         unsigned long i, sum = 0;
2932
2933         for_each_online_cpu(i)
2934                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2935
2936         return sum;
2937 }
2938
2939 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2940 {
2941         unsigned long i, sum = 0;
2942
2943         for_each_possible_cpu(i)
2944                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2945
2946         /*
2947          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2948          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2949          */
2950         if (unlikely((long)sum < 0))
2951                 sum = 0;
2952
2953         return sum;
2954 }
2955
2956 unsigned long long nr_context_switches(void)
2957 {
2958         int i;
2959         unsigned long long sum = 0;
2960
2961         for_each_possible_cpu(i)
2962                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2963
2964         return sum;
2965 }
2966
2967 unsigned long nr_iowait(void)
2968 {
2969         unsigned long i, sum = 0;
2970
2971         for_each_possible_cpu(i)
2972                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2973
2974         return sum;
2975 }
2976
2977 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2978 {
2979         struct rq *this = this_rq();
2980         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2981 }
2982
2983 unsigned long this_cpu_load(void)
2984 {
2985         struct rq *this = this_rq();
2986         return this->cpu_load[0];
2987 }
2988
2989
2990 /* Variables and functions for calc_load */
2991 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2992 static unsigned long calc_load_update;
2993 unsigned long avenrun[3];
2994 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2995
2996 /**
2997  * get_avenrun - get the load average array
2998  * @loads:      pointer to dest load array
2999  * @offset:     offset to add
3000  * @shift:      shift count to shift the result left
3001  *
3002  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3003  */
3004 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3005 {
3006         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3007         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3008         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3009 }
3010
3011 static unsigned long
3012 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3013 {
3014         load *= exp;
3015         load += active * (FIXED_1 - exp);
3016         return load >> FSHIFT;
3017 }
3018
3019 /*
3020  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3021  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3022  */
3023 void calc_global_load(void)
3024 {
3025         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3026         long active;
3027
3028         if (time_before(jiffies, upd))
3029                 return;
3030
3031         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3032         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3033
3034         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3035         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3036         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3037
3038         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3039 }
3040
3041 /*
3042  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3043  */
3044 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3045 {
3046         long nr_active, delta;
3047
3048         nr_active = this_rq->nr_running;
3049         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3050
3051         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3052                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3053                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3054                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3055         }
3056 }
3057
3058 /*
3059  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3060  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3061  */
3062 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3063 {
3064         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3065         int i, scale;
3066
3067         this_rq->nr_load_updates++;
3068
3069         /* Update our load: */
3070         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3071                 unsigned long old_load, new_load;
3072
3073                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3074
3075                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3076                 new_load = this_load;
3077                 /*
3078                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3079                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3080                  * example.
3081                  */
3082                 if (new_load > old_load)
3083                         new_load += scale-1;
3084                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3085         }
3086
3087         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3088                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3089                 calc_load_account_active(this_rq);
3090         }
3091 }
3092
3093 #ifdef CONFIG_SMP
3094
3095 /*
3096  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3097  *
3098  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3099  * you need to do so manually before calling.
3100  */
3101 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3102         __acquires(rq1->lock)
3103         __acquires(rq2->lock)
3104 {
3105         BUG_ON(!irqs_disabled());
3106         if (rq1 == rq2) {
3107                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3108                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3109         } else {
3110                 if (rq1 < rq2) {
3111                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3112                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3113                 } else {
3114                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3115                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3116                 }
3117         }
3118         update_rq_clock(rq1);
3119         update_rq_clock(rq2);
3120 }
3121
3122 /*
3123  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3124  *
3125  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3126  * you need to do so manually after calling.
3127  */
3128 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3129         __releases(rq1->lock)
3130         __releases(rq2->lock)
3131 {
3132         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3133         if (rq1 != rq2)
3134                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3135         else
3136                 __release(rq2->lock);
3137 }
3138
3139 /*
3140  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3141  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3142  */
3143 void sched_exec(void)
3144 {
3145         struct task_struct *p = current;
3146         struct migration_req req;
3147         int dest_cpu, this_cpu;
3148         unsigned long flags;
3149         struct rq *rq;
3150
3151 again:
3152         this_cpu = get_cpu();
3153         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3154         if (dest_cpu == this_cpu) {
3155                 put_cpu();
3156                 return;
3157         }
3158
3159         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3160         put_cpu();
3161
3162         /*
3163          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3164          */
3165         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3166             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3167                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3168                 goto again;
3169         }
3170
3171         /* force the process onto the specified CPU */
3172         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3173                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3174                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3175
3176                 get_task_struct(mt);
3177                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3178                 wake_up_process(mt);
3179                 put_task_struct(mt);
3180                 wait_for_completion(&req.done);
3181
3182                 return;
3183         }
3184         task_rq_unlock(rq, &flags);
3185 }
3186
3187 /*
3188  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3189  * Both runqueues must be locked.
3190  */
3191 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3192                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3193 {
3194         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3195         set_task_cpu(p, this_cpu);
3196         activate_task(this_rq, p, 0);
3197         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3198 }
3199
3200 /*
3201  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3202  */
3203 static
3204 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3205                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3206                      int *all_pinned)
3207 {
3208         int tsk_cache_hot = 0;
3209         /*
3210          * We do not migrate tasks that are:
3211          * 1) running (obviously), or
3212          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3213          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3214          */
3215         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3216                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3217                 return 0;
3218         }
3219         *all_pinned = 0;
3220
3221         if (task_running(rq, p)) {
3222                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3223                 return 0;
3224         }
3225
3226         /*
3227          * Aggressive migration if:
3228          * 1) task is cache cold, or
3229          * 2) too many balance attempts have failed.
3230          */
3231
3232         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3233         if (!tsk_cache_hot ||
3234                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3235 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3236                 if (tsk_cache_hot) {
3237                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3238                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3239                 }
3240 #endif
3241                 return 1;
3242         }
3243
3244         if (tsk_cache_hot) {
3245                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3246                 return 0;
3247         }
3248         return 1;
3249 }
3250
3251 static unsigned long
3252 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3253               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3254               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3255               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3256 {
3257         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3258         struct task_struct *p;
3259         long rem_load_move = max_load_move;
3260
3261         if (max_load_move == 0)
3262                 goto out;
3263
3264         pinned = 1;
3265
3266         /*
3267          * Start the load-balancing iterator:
3268          */
3269         p = iterator->start(iterator->arg);
3270 next:
3271         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3272                 goto out;
3273
3274         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3275             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3276                 p = iterator->next(iterator->arg);
3277                 goto next;
3278         }
3279
3280         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3281         pulled++;
3282         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3283
3284 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3285         /*
3286          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3287          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3288          * section.
3289          */
3290         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3291                 goto out;
3292 #endif
3293
3294         /*
3295          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3296          */
3297         if (rem_load_move > 0) {
3298                 if (p->prio < *this_best_prio)
3299                         *this_best_prio = p->prio;
3300                 p = iterator->next(iterator->arg);
3301                 goto next;
3302         }
3303 out:
3304         /*
3305          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3306          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3307          * inside pull_task().
3308          */
3309         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3310
3311         if (all_pinned)
3312                 *all_pinned = pinned;
3313
3314         return max_load_move - rem_load_move;
3315 }
3316
3317 /*
3318  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3319  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3320  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3321  *
3322  * Called with both runqueues locked.
3323  */
3324 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3325                       unsigned long max_load_move,
3326                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3327                       int *all_pinned)
3328 {
3329         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3330         unsigned long total_load_moved = 0;
3331         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3332
3333         do {
3334                 total_load_moved +=
3335                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3336                                 max_load_move - total_load_moved,
3337                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3338                 class = class->next;
3339
3340 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3341                 /*
3342                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3343                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3344                  * the critical section.
3345                  */
3346                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3347                         break;
3348 #endif
3349         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3350
3351         return total_load_moved > 0;
3352 }
3353
3354 static int
3355 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3356                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3357                    struct rq_iterator *iterator)
3358 {
3359         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3360         int pinned = 0;
3361
3362         while (p) {
3363                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3364                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3365                         /*
3366                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3367                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3368                          * stats here rather than inside pull_task().
3369                          */
3370                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3371
3372                         return 1;
3373                 }
3374                 p = iterator->next(iterator->arg);
3375         }
3376
3377         return 0;
3378 }
3379
3380 /*
3381  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3382  * part of active balancing operations within "domain".
3383  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3384  *
3385  * Called with both runqueues locked.
3386  */
3387 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3388                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3389 {
3390         const struct sched_class *class;
3391
3392         for_each_class(class) {
3393                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3394                         return 1;
3395         }
3396
3397         return 0;
3398 }
3399 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3400 /*
3401  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3402  *              during load balancing.
3403  */
3404 struct sd_lb_stats {
3405         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3406         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3407         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3408         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3409         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3410
3411         /** Statistics of this group */
3412         unsigned long this_load;
3413         unsigned long this_load_per_task;
3414         unsigned long this_nr_running;
3415
3416         /* Statistics of the busiest group */
3417         unsigned long max_load;
3418         unsigned long busiest_load_per_task;
3419         unsigned long busiest_nr_running;
3420
3421         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3422 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3423         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3424         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3425         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3426         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3427         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3428         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3429 #endif
3430 };
3431
3432 /*
3433  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3434  */
3435 struct sg_lb_stats {
3436         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3437         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3438         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3439         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3440         unsigned long group_capacity;
3441         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3442 };
3443
3444 /**
3445  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3446  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3447  */
3448 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3449 {
3450         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3451 }
3452
3453 /**
3454  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3455  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3456  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3457  */
3458 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3459                                         enum cpu_idle_type idle)
3460 {
3461         int load_idx;
3462
3463         switch (idle) {
3464         case CPU_NOT_IDLE:
3465                 load_idx = sd->busy_idx;
3466                 break;
3467
3468         case CPU_NEWLY_IDLE:
3469                 load_idx = sd->newidle_idx;
3470                 break;
3471         default:
3472                 load_idx = sd->idle_idx;
3473                 break;
3474         }
3475
3476         return load_idx;
3477 }
3478
3479
3480 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3481 /**
3482  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3483  * the given sched_domain, during load balancing.
3484  *
3485  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3486  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3487  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3488  */
3489 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3490         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3491 {
3492         /*
3493          * Busy processors will not participate in power savings
3494          * balance.
3495          */
3496         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3497                 sds->power_savings_balance = 0;
3498         else {
3499                 sds->power_savings_balance = 1;
3500                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3501                 sds->leader_nr_running = 0;
3502         }
3503 }
3504
3505 /**
3506  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3507  * sched_domain while performing load balancing.
3508  *
3509  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3510  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3511  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3512  *              load balancing ?
3513  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3514  */
3515 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3516         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3517 {
3518
3519         if (!sds->power_savings_balance)
3520                 return;
3521
3522         /*
3523          * If the local group is idle or completely loaded
3524          * no need to do power savings balance at this domain
3525          */
3526         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3527                                 !sds->this_nr_running))
3528                 sds->power_savings_balance = 0;
3529
3530         /*
3531          * If a group is already running at full capacity or idle,
3532          * don't include that group in power savings calculations
3533          */
3534         if (!sds->power_savings_balance ||
3535                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3536                 !sgs->sum_nr_running)
3537                 return;
3538
3539         /*
3540          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3541          * This is the group from where we need to pick up the load
3542          * for saving power
3543          */
3544         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3545             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3546              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3547                 sds->group_min = group;
3548                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3549                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3550                                                 sgs->sum_nr_running;
3551         }
3552
3553         /*
3554          * Calculate the group which is almost near its
3555          * capacity but still has some space to pick up some load
3556          * from other group and save more power
3557          */
3558         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3559                 return;
3560
3561         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3562             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3563              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3564                 sds->group_leader = group;
3565                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3566         }
3567 }
3568
3569 /**
3570  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3571  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3572  *      under consideration.
3573  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3574  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3575  *
3576  * Description:
3577  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3578  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3579  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3580  *
3581  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3582  * Else returns 0.
3583  */
3584 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3585                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3586 {
3587         if (!sds->power_savings_balance)
3588                 return 0;
3589
3590         if (sds->this != sds->group_leader ||
3591                         sds->group_leader == sds->group_min)
3592                 return 0;
3593
3594         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3595         sds->busiest = sds->group_min;
3596
3597         return 1;
3598
3599 }
3600 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3601 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3602         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3603 {
3604         return;
3605 }
3606
3607 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3608         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3609 {
3610         return;
3611 }
3612
3613 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3614                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3615 {
3616         return 0;
3617 }
3618 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3619
3620
3621 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3622 {
3623         return SCHED_LOAD_SCALE;
3624 }
3625
3626 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3627 {
3628         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3629 }
3630
3631 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3632 {
3633         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3634         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3635
3636         smt_gain /= weight;
3637
3638         return smt_gain;
3639 }
3640
3641 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3642 {
3643         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3644 }
3645
3646 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3647 {
3648         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3649         u64 total, available;
3650
3651         sched_avg_update(rq);
3652
3653         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3654         available = total - rq->rt_avg;
3655
3656         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3657                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3658
3659         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3660
3661         return div_u64(available, total);
3662 }
3663
3664 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3665 {
3666         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3667         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3668         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3669
3670         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3671                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3672         else
3673                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3674
3675         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3676
3677         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3678                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3679                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3680                 else
3681                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3682
3683                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3684         }
3685
3686         power *= scale_rt_power(cpu);
3687         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3688
3689         if (!power)
3690                 power = 1;
3691
3692         sdg->cpu_power = power;
3693 }
3694
3695 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3696 {
3697         struct sched_domain *child = sd->child;
3698         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3699         unsigned long power;
3700
3701         if (!child) {
3702                 update_cpu_power(sd, cpu);
3703                 return;
3704         }
3705
3706         power = 0;
3707
3708         group = child->groups;
3709         do {
3710                 power += group->cpu_power;
3711                 group = group->next;
3712         } while (group != child->groups);
3713
3714         sdg->cpu_power = power;
3715 }
3716
3717 /**
3718  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3719  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3720  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3721  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3722  * @idle: Idle status of this_cpu
3723  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3724  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3725  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3726  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3727  * @balance: Should we balance.
3728  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3729  */
3730 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3731                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3732                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3733                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3734                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3735 {
3736         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3737         int i;
3738         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3739         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3740         unsigned long avg_load_per_task;
3741
3742         if (local_group) {
3743                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3744                 if (balance_cpu == this_cpu)
3745                         update_group_power(sd, this_cpu);
3746         }
3747
3748         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3749         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3750         max_cpu_load = 0;
3751         min_cpu_load = ~0UL;
3752
3753         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3754                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3755
3756                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3757                         *sd_idle = 0;
3758
3759                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3760                 if (local_group) {
3761                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3762                                 first_idle_cpu = 1;
3763                                 balance_cpu = i;
3764                         }
3765
3766                         load = target_load(i, load_idx);
3767                 } else {
3768                         load = source_load(i, load_idx);
3769                         if (load > max_cpu_load)
3770                                 max_cpu_load = load;
3771                         if (min_cpu_load > load)
3772                                 min_cpu_load = load;
3773                 }
3774
3775                 sgs->group_load += load;
3776                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3777                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3778
3779                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3780         }
3781
3782         /*
3783          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3784          * is eligible for doing load balancing at this and above
3785          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3786          * to do the newly idle load balance.
3787          */
3788         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3789             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3790                 *balance = 0;
3791                 return;
3792         }
3793
3794         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3795         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3796
3797
3798         /*
3799          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3800          * than the average weight of two tasks.
3801          *
3802          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3803          *      might not be a suitable number - should we keep a
3804          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3805          *      the hierarchy?
3806          */
3807         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3808                 group->cpu_power;
3809
3810         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3811                 sgs->group_imb = 1;
3812
3813         sgs->group_capacity =
3814                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3815 }
3816
3817 /**
3818  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3819  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3820  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3821  * @idle: Idle status of this_cpu
3822  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3823  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3824  * @balance: Should we balance.
3825  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3826  */
3827 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3828                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3829                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3830                         struct sd_lb_stats *sds)
3831 {
3832         struct sched_domain *child = sd->child;
3833         struct sched_group *group = sd->groups;
3834         struct sg_lb_stats sgs;
3835         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3836
3837         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3838                 prefer_sibling = 1;
3839
3840         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3841         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3842
3843         do {
3844                 int local_group;
3845
3846                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3847                                                sched_group_cpus(group));
3848                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3849                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3850                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3851
3852                 if (local_group && balance && !(*balance))
3853                         return;
3854
3855                 sds->total_load += sgs.group_load;
3856                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3857
3858                 /*
3859                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3860                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3861                  * and move all the excess tasks away.
3862                  */
3863                 if (prefer_sibling)
3864                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3865
3866                 if (local_group) {
3867                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3868                         sds->this = group;
3869                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3870                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3871                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3872                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3873                                 sgs.group_imb)) {
3874                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3875                         sds->busiest = group;
3876                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3877                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3878                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3879                 }
3880
3881                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3882                 group = group->next;
3883         } while (group != sd->groups);
3884 }
3885
3886 /**
3887  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3888  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3889  *                      load balancing.
3890  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3891  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3892  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3893  */
3894 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3895                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3896 {
3897         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3898         unsigned int imbn = 2;
3899
3900         if (sds->this_nr_running) {
3901                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3902                 if (sds->busiest_load_per_task >
3903                                 sds->this_load_per_task)
3904                         imbn = 1;
3905         } else
3906                 sds->this_load_per_task =
3907                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3908
3909         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3910                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3911                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3912                 return;
3913         }
3914
3915         /*
3916          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3917          * however we may be able to increase total CPU power used by
3918          * moving them.
3919          */
3920
3921         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3922                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3923         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3924                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3925         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3926
3927         /* Amount of load we'd subtract */
3928         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3929                 sds->busiest->cpu_power;
3930         if (sds->max_load > tmp)
3931                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3932                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3933
3934         /* Amount of load we'd add */
3935         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3936                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3937                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3938                         sds->this->cpu_power;
3939         else
3940                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3941                         sds->this->cpu_power;
3942         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3943                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3944         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3945
3946         /* Move if we gain throughput */
3947         if (pwr_move > pwr_now)
3948                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3949 }
3950
3951 /**
3952  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3953  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3954  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3955  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3956  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3957  */
3958 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3959                 unsigned long *imbalance)
3960 {
3961         unsigned long max_pull;
3962         /*
3963          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3964          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3965          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3966          */
3967         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3968                 *imbalance = 0;
3969                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3970         }
3971
3972         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3973         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3974                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3975
3976         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3977         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3978                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3979                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3980
3981         /*
3982          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3983          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3984          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3985          * moved
3986          */
3987         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3988                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3989
3990 }
3991 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3992
3993 /**
3994  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3995  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3996  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3997  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3998  * such a group exists.
3999  *
4000  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4001  * to restore balance.
4002  *
4003  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4004  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4005  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4006  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4007  * @idle: The idle status of this_cpu.
4008  * @sd_idle: The idleness of sd
4009  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4010  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4011  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4012  *
4013  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4014  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4015  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4016  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4017  */
4018 static struct sched_group *
4019 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4020                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4021                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4022 {
4023         struct sd_lb_stats sds;
4024
4025         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4026
4027         /*
4028          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4029          * this level.
4030          */
4031         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4032                                         balance, &sds);
4033
4034         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4035         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4036          *    at this level.
4037          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4038          * 3) This group is the busiest group.
4039          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4040          *    sched_domain.
4041          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4042          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4043          */
4044         if (balance && !(*balance))
4045                 goto ret;
4046
4047         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4048                 goto out_balanced;
4049
4050         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4051                 goto out_balanced;
4052
4053         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4054
4055         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4056                 goto out_balanced;
4057
4058         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4059                 goto out_balanced;
4060
4061         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4062         if (sds.group_imb)
4063                 sds.busiest_load_per_task =
4064                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4065
4066         /*
4067          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4068          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4069          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4070          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4071          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4072          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4073          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4074          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4075          * appear as very large values with unsigned longs.
4076          */
4077         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4078                 goto out_balanced;
4079
4080         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4081         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4082         return sds.busiest;
4083
4084 out_balanced:
4085         /*
4086          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4087          * to save power.
4088          */
4089         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4090                 return sds.busiest;
4091 ret:
4092         *imbalance = 0;
4093         return NULL;
4094 }
4095
4096 /*
4097  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4098  */
4099 static struct rq *
4100 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4101                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4102 {
4103         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4104         unsigned long max_load = 0;
4105         int i;
4106
4107         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4108                 unsigned long power = power_of(i);
4109                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4110                 unsigned long wl;
4111
4112                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4113                         continue;
4114
4115                 rq = cpu_rq(i);
4116                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4117                 wl /= power;
4118
4119                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4120                         continue;
4121
4122                 if (wl > max_load) {
4123                         max_load = wl;
4124                         busiest = rq;
4125                 }
4126         }
4127
4128         return busiest;
4129 }
4130
4131 /*
4132  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4133  * so long as it is large enough.
4134  */
4135 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4136
4137 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4138 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4139
4140 /*
4141  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4142  * tasks if there is an imbalance.
4143  */
4144 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4145                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4146                         int *balance)
4147 {
4148         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4149         struct sched_group *group;
4150         unsigned long imbalance;
4151         struct rq *busiest;
4152         unsigned long flags;
4153         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4154
4155         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4156
4157         /*
4158          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4159          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4160          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4161          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4162          */
4163         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4164             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4165                 sd_idle = 1;
4166
4167         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4168
4169 redo:
4170         update_shares(sd);
4171         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4172                                    cpus, balance);
4173
4174         if (*balance == 0)
4175                 goto out_balanced;
4176
4177         if (!group) {
4178                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4179                 goto out_balanced;
4180         }
4181
4182         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4183         if (!busiest) {
4184                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4185                 goto out_balanced;
4186         }
4187
4188         BUG_ON(busiest == this_rq);
4189
4190         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4191
4192         ld_moved = 0;
4193         if (busiest->nr_running > 1) {
4194                 /*
4195                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4196                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4197                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4198                  * correctly treated as an imbalance.
4199                  */
4200                 local_irq_save(flags);
4201                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4202                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4203                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4204                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4205                 local_irq_restore(flags);
4206
4207                 /*
4208                  * some other cpu did the load balance for us.
4209                  */
4210                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4211                         resched_cpu(this_cpu);
4212
4213                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4214                 if (unlikely(all_pinned)) {
4215                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4216                         if (!cpumask_empty(cpus))
4217                                 goto redo;
4218                         goto out_balanced;
4219                 }
4220         }
4221
4222         if (!ld_moved) {
4223                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4224                 sd->nr_balance_failed++;
4225
4226                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4227
4228                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4229
4230                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4231                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4232                          */
4233                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4234                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4235                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4236                                                             flags);
4237                                 all_pinned = 1;
4238                                 goto out_one_pinned;
4239                         }
4240
4241                         if (!busiest->active_balance) {
4242                                 busiest->active_balance = 1;
4243                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4244                                 active_balance = 1;
4245                         }
4246                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4247                         if (active_balance)
4248                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4249
4250                         /*
4251                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4252                          * counter.
4253                          */
4254                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4255                 }
4256         } else
4257                 sd->nr_balance_failed = 0;
4258
4259         if (likely(!active_balance)) {
4260                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4261                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4262         } else {
4263                 /*
4264                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4265                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4266                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4267                  * move_tasks).
4268                  */
4269                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4270                         sd->balance_interval *= 2;
4271         }
4272
4273         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4274             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4275                 ld_moved = -1;
4276
4277         goto out;
4278
4279 out_balanced:
4280         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4281
4282         sd->nr_balance_failed = 0;
4283
4284 out_one_pinned:
4285         /* tune up the balancing interval */
4286         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4287                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4288                 sd->balance_interval *= 2;
4289
4290         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4291             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4292                 ld_moved = -1;
4293         else
4294                 ld_moved = 0;
4295 out:
4296         if (ld_moved)
4297                 update_shares(sd);
4298         return ld_moved;
4299 }
4300
4301 /*
4302  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4303  * tasks if there is an imbalance.
4304  *
4305  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4306  * this_rq is locked.
4307  */
4308 static int
4309 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4310 {
4311         struct sched_group *group;
4312         struct rq *busiest = NULL;
4313         unsigned long imbalance;
4314         int ld_moved = 0;
4315         int sd_idle = 0;
4316         int all_pinned = 0;
4317         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4318
4319         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4320
4321         /*
4322          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4323          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4324          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4325          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4326          */
4327         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4328             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4329                 sd_idle = 1;
4330
4331         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4332 redo:
4333         update_shares_locked(this_rq, sd);
4334         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4335                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4336         if (!group) {
4337                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4338                 goto out_balanced;
4339         }
4340
4341         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4342         if (!busiest) {
4343                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4344                 goto out_balanced;
4345         }
4346
4347         BUG_ON(busiest == this_rq);
4348
4349         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4350
4351         ld_moved = 0;
4352         if (busiest->nr_running > 1) {
4353                 /* Attempt to move tasks */
4354                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4355                 /* this_rq->clock is already updated */
4356                 update_rq_clock(busiest);
4357                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4358                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4359                                         &all_pinned);
4360                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4361
4362                 if (unlikely(all_pinned)) {
4363                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4364                         if (!cpumask_empty(cpus))
4365                                 goto redo;
4366                 }
4367         }
4368
4369         if (!ld_moved) {
4370                 int active_balance = 0;
4371
4372                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4373                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4374                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4375                         return -1;
4376
4377                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4378                         return -1;
4379
4380                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4381                         return -1;
4382
4383                 /*
4384                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4385                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4386                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4387                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4388                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4389                  *
4390                  * The package power saving logic comes from
4391                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4392                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4393                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4394                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4395                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4396                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4397                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4398                  *
4399                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4400                  * will be more than one task in the source run queue and
4401                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4402                  * active balance code will not be triggered.
4403                  */
4404
4405                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4406                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4407
4408                 /*
4409                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4410                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4411                  */
4412                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4413                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4414                         all_pinned = 1;
4415                         return ld_moved;
4416                 }
4417
4418                 if (!busiest->active_balance) {
4419                         busiest->active_balance = 1;
4420                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4421                         active_balance = 1;
4422                 }
4423
4424                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4425                 /*
4426                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4427                  */
4428                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4429                 if (active_balance)
4430                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4431                 raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4432
4433         } else
4434                 sd->nr_balance_failed = 0;
4435
4436         update_shares_locked(this_rq, sd);
4437         return ld_moved;
4438
4439 out_balanced:
4440         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4441         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4442             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4443                 return -1;
4444         sd->nr_balance_failed = 0;
4445
4446         return 0;
4447 }
4448
4449 /*
4450  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4451  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4452  */
4453 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4454 {
4455         struct sched_domain *sd;
4456         int pulled_task = 0;
4457         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4458
4459         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4460
4461         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4462                 return;
4463
4464         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4465                 unsigned long interval;
4466
4467                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4468                         continue;
4469
4470                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4471                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4472                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4473                                                            sd);
4474
4475                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4476                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4477                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4478                 if (pulled_task) {
4479                         this_rq->idle_stamp = 0;
4480                         break;
4481                 }
4482         }
4483         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4484                 /*
4485                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4486                  * a busy processor. So reset next_balance.
4487                  */
4488                 this_rq->next_balance = next_balance;
4489         }
4490 }
4491
4492 /*
4493  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4494  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4495  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4496  * logical imbalances.
4497  *
4498  * Called with busiest_rq locked.
4499  */
4500 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4501 {
4502         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4503         struct sched_domain *sd;
4504         struct rq *target_rq;
4505
4506         /* Is there any task to move? */
4507         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4508                 return;
4509
4510         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4511
4512         /*
4513          * This condition is "impossible", if it occurs
4514          * we need to fix it. Originally reported by
4515          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4516          */
4517         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4518
4519         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4520         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4521         update_rq_clock(busiest_rq);
4522         update_rq_clock(target_rq);
4523
4524         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4525         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4526                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4527                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4528                                 break;
4529         }
4530
4531         if (likely(sd)) {
4532                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4533
4534                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4535                                   sd, CPU_IDLE))
4536                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4537                 else
4538                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4539         }
4540         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4541 }
4542
4543 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4544 static struct {
4545         atomic_t load_balancer;
4546         cpumask_var_t cpu_mask;
4547         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4548 } nohz ____cacheline_aligned = {
4549         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4550 };
4551
4552 int get_nohz_load_balancer(void)
4553 {
4554         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4555 }
4556
4557 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4558 /**
4559  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4560  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4561  *              be returned.
4562  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4563  *              for the given cpu.
4564  *
4565  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4566  */
4567 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4568 {
4569         struct sched_domain *sd;
4570
4571         for_each_domain(cpu, sd)
4572                 if (sd && (sd->flags & flag))
4573                         break;
4574
4575         return sd;
4576 }
4577
4578 /**
4579  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4580  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4581  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4582  *              for cpu.
4583  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4584  *
4585  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4586  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4587  */
4588 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4589         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4590                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4591
4592 /**
4593  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4594  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4595  *
4596  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4597  *
4598  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4599  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4600  * sched_group is semi-idle or not.
4601  */
4602 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4603 {
4604         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4605                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4606
4607         /*
4608          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4609          * and atleast one idle cpu.
4610          */
4611         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4612                 return 0;
4613
4614         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4615                 return 0;
4616
4617         return 1;
4618 }
4619 /**
4620  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4621  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4622  *
4623  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4624  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4625  *
4626  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4627  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4628  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4629  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4630  */
4631 static int find_new_ilb(int cpu)
4632 {
4633         struct sched_domain *sd;
4634         struct sched_group *ilb_group;
4635
4636         /*
4637          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4638          * when power-aware load balancing is enabled
4639          */
4640         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4641                 goto out_done;
4642
4643         /*
4644          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4645          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4646          */
4647         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4648                 goto out_done;
4649
4650         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4651                 ilb_group = sd->groups;
4652
4653                 do {
4654                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4655                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4656
4657                         ilb_group = ilb_group->next;
4658
4659                 } while (ilb_group != sd->groups);
4660         }
4661
4662 out_done:
4663         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4664 }
4665 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4666 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4667 {
4668         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4669 }
4670 #endif
4671
4672 /*
4673  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4674  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4675  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4676  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4677  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4678  * arrives...
4679  *
4680  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4681  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4682  * nohz.cpu_mask..
4683  *
4684  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4685  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4686  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4687  * there is no need for ilb owner.
4688  *
4689  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4690  * next busy scheduler_tick()
4691  */
4692 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4693 {
4694         int cpu = smp_processor_id();
4695
4696         if (stop_tick) {
4697                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4698
4699                 if (!cpu_active(cpu)) {
4700                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4701                                 return 0;
4702
4703                         /*
4704                          * If we are going offline and still the leader,
4705                          * give up!
4706                          */
4707                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4708                                 BUG();
4709
4710                         return 0;
4711                 }
4712
4713                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4714
4715                 /* time for ilb owner also to sleep */
4716                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4717                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4718                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4719                         return 0;
4720                 }
4721
4722                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4723                         /* make me the ilb owner */
4724                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4725                                 return 1;
4726                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4727                         int new_ilb;
4728
4729                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4730                                                 sched_mc_power_savings))
4731                                 return 1;
4732                         /*
4733                          * Check to see if there is a more power-efficient
4734                          * ilb.
4735                          */
4736                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4737                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4738                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4739                                 resched_cpu(new_ilb);
4740                                 return 0;
4741                         }
4742                         return 1;
4743                 }
4744         } else {
4745                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4746                         return 0;
4747
4748                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4749
4750                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4751                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4752                                 BUG();
4753         }
4754         return 0;
4755 }
4756 #endif
4757
4758 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4759
4760 /*
4761  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4762  * and initiates a balancing operation if so.
4763  *
4764  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4765  */
4766 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4767 {
4768         int balance = 1;
4769         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4770         unsigned long interval;
4771         struct sched_domain *sd;
4772         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4773         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4774         int update_next_balance = 0;
4775         int need_serialize;
4776
4777         for_each_domain(cpu, sd) {
4778                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4779                         continue;
4780
4781                 interval = sd->balance_interval;
4782                 if (idle != CPU_IDLE)
4783                         interval *= sd->busy_factor;
4784
4785                 /* scale ms to jiffies */
4786                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4787                 if (unlikely(!interval))
4788                         interval = 1;
4789                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4790                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4791
4792                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4793
4794                 if (need_serialize) {
4795                         if (!spin_trylock(&balancing))
4796                                 goto out;
4797                 }
4798
4799                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4800                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4801                                 /*
4802                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4803                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4804                                  * not idle.
4805                                  */
4806                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4807                         }
4808                         sd->last_balance = jiffies;
4809                 }
4810                 if (need_serialize)
4811                         spin_unlock(&balancing);
4812 out:
4813                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4814                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4815                         update_next_balance = 1;
4816                 }
4817
4818                 /*
4819                  * Stop the load balance at this level. There is another
4820                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4821                  * actively.
4822                  */
4823                 if (!balance)
4824                         break;
4825         }
4826
4827         /*
4828          * next_balance will be updated only when there is a need.
4829          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4830          * updated.
4831          */
4832         if (likely(update_next_balance))
4833                 rq->next_balance = next_balance;
4834 }
4835
4836 /*
4837  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4838  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4839  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4840  */
4841 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4842 {
4843         int this_cpu = smp_processor_id();
4844         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4845         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4846                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4847
4848         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4849
4850 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4851         /*
4852          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4853          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4854          * stopped.
4855          */
4856         if (this_rq->idle_at_tick &&
4857             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4858                 struct rq *rq;
4859                 int balance_cpu;
4860
4861                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4862                         if (balance_cpu == this_cpu)
4863                                 continue;
4864
4865                         /*
4866                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4867                          * work being done for other cpus. Next load
4868                          * balancing owner will pick it up.
4869                          */
4870                         if (need_resched())
4871                                 break;
4872
4873                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4874
4875                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4876                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4877                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4878                 }
4879         }
4880 #endif
4881 }
4882
4883 static inline int on_null_domain(int cpu)
4884 {
4885         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4886 }
4887
4888 /*
4889  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4890  *
4891  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4892  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4893  * if the whole system is idle.
4894  */
4895 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4896 {
4897 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4898         /*
4899          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4900          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4901          * load balancer.
4902          */
4903         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4904                 rq->in_nohz_recently = 0;
4905
4906                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4907                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4908                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4909                 }
4910
4911                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4912                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4913
4914                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4915                                 resched_cpu(ilb);
4916                 }
4917         }
4918
4919         /*
4920          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4921          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4922          */
4923         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4924             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4925                 resched_cpu(cpu);
4926                 return;
4927         }
4928
4929         /*
4930          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4931          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4932          */
4933         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4934             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4935                 return;
4936 #endif
4937         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4938         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4939             likely(!on_null_domain(cpu)))
4940                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4941 }
4942
4943 #else   /* CONFIG_SMP */
4944
4945 /*
4946  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4947  */
4948 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4949 {
4950 }
4951
4952 #endif
4953
4954 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4955
4956 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4957
4958 /*
4959  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4960  * @p in case that task is currently running.
4961  *
4962  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4963  */
4964 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4965 {
4966         u64 ns = 0;
4967
4968         if (task_current(rq, p)) {
4969                 update_rq_clock(rq);
4970                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4971                 if ((s64)ns < 0)
4972                         ns = 0;
4973         }
4974
4975         return ns;
4976 }
4977
4978 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4979 {
4980         unsigned long flags;
4981         struct rq *rq;
4982         u64 ns = 0;
4983
4984         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4985         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4986         task_rq_unlock(rq, &flags);
4987
4988         return ns;
4989 }
4990
4991 /*
4992  * Return accounted runtime for the task.
4993  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4994  * pending runtime that have not been accounted yet.
4995  */
4996 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4997 {
4998         unsigned long flags;
4999         struct rq *rq;
5000         u64 ns = 0;
5001
5002         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5003         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5004         task_rq_unlock(rq, &flags);
5005
5006         return ns;
5007 }
5008
5009 /*
5010  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5011  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5012  * pending runtime that have not been accounted yet.
5013  *
5014  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5015  * so the return value not includes other pending runtime that other
5016  * running tasks might have.
5017  */
5018 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5019 {
5020         struct task_cputime totals;
5021         unsigned long flags;
5022         struct rq *rq;
5023         u64 ns;
5024
5025         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5026         thread_group_cputime(p, &totals);
5027         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5028         task_rq_unlock(rq, &flags);
5029
5030         return ns;
5031 }
5032
5033 /*
5034  * Account user cpu time to a process.
5035  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5036  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5037  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5038  */
5039 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5040                        cputime_t cputime_scaled)
5041 {
5042         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5043         cputime64_t tmp;
5044
5045         /* Add user time to process. */
5046         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5047         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5048         account_group_user_time(p, cputime);
5049
5050         /* Add user time to cpustat. */
5051         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5052         if (TASK_NICE(p) > 0)
5053                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5054         else
5055                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5056
5057         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5058         /* Account for user time used */
5059         acct_update_integrals(p);
5060 }
5061
5062 /*
5063  * Account guest cpu time to a process.
5064  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5065  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5066  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5067  */
5068 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5069                                cputime_t cputime_scaled)
5070 {
5071         cputime64_t tmp;
5072         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5073
5074         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5075
5076         /* Add guest time to process. */
5077         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5078         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5079         account_group_user_time(p, cputime);
5080         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5081
5082         /* Add guest time to cpustat. */
5083         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5084                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5085                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5086         } else {
5087                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5088                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5089         }
5090 }
5091
5092 /*
5093  * Account system cpu time to a process.
5094  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5095  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5096  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5097  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5098  */
5099 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5100                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5101 {
5102         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5103         cputime64_t tmp;
5104
5105         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5106                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5107                 return;
5108         }
5109
5110         /* Add system time to process. */
5111         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5112         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5113         account_group_system_time(p, cputime);
5114
5115         /* Add system time to cpustat. */
5116         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5117         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5118                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5119         else if (softirq_count())
5120                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5121         else
5122                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5123
5124         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5125
5126         /* Account for system time used */
5127         acct_update_integrals(p);
5128 }
5129
5130 /*
5131  * Account for involuntary wait time.
5132  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5133  */
5134 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5135 {
5136         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5137         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5138
5139         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5140 }
5141
5142 /*
5143  * Account for idle time.
5144  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5145  */
5146 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5147 {
5148         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5149         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5150         struct rq *rq = this_rq();
5151
5152         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5153                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5154         else
5155                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5156 }
5157
5158 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5159
5160 /*
5161  * Account a single tick of cpu time.
5162  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5163  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5164  */
5165 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5166 {
5167         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5168         struct rq *rq = this_rq();
5169
5170         if (user_tick)
5171                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5172         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5173                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5174                                     one_jiffy_scaled);
5175         else
5176                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5177 }
5178
5179 /*
5180  * Account multiple ticks of steal time.
5181  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5182  * @ticks: number of stolen ticks
5183  */
5184 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5185 {
5186         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5187 }
5188
5189 /*
5190  * Account multiple ticks of idle time.
5191  * @ticks: number of stolen ticks
5192  */
5193 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5194 {
5195         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5196 }
5197
5198 #endif
5199
5200 /*
5201  * Use precise platform statistics if available:
5202  */
5203 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5204 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5205 {
5206         *ut = p->utime;
5207         *st = p->stime;
5208 }
5209
5210 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5211 {
5212         struct task_cputime cputime;
5213
5214         thread_group_cputime(p, &cputime);
5215
5216         *ut = cputime.utime;
5217         *st = cputime.stime;
5218 }
5219 #else
5220
5221 #ifndef nsecs_to_cputime
5222 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5223 #endif
5224
5225 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5226 {
5227         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5228
5229         /*
5230          * Use CFS's precise accounting:
5231          */
5232         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5233
5234         if (total) {
5235                 u64 temp;
5236
5237                 temp = (u64)(rtime * utime);
5238                 do_div(temp, total);
5239                 utime = (cputime_t)temp;
5240         } else
5241                 utime = rtime;
5242
5243         /*
5244          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5245          */
5246         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5247         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5248
5249         *ut = p->prev_utime;
5250         *st = p->prev_stime;
5251 }
5252
5253 /*
5254  * Must be called with siglock held.
5255  */
5256 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5257 {
5258         struct signal_struct *sig = p->signal;
5259         struct task_cputime cputime;
5260         cputime_t rtime, utime, total;
5261
5262         thread_group_cputime(p, &cputime);
5263
5264         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5265         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5266
5267         if (total) {
5268                 u64 temp;
5269
5270                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5271                 do_div(temp, total);
5272                 utime = (cputime_t)temp;
5273         } else
5274                 utime = rtime;
5275
5276         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5277         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5278                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5279
5280         *ut = sig->prev_utime;
5281         *st = sig->prev_stime;
5282 }
5283 #endif
5284
5285 /*
5286  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5287  * We call it with interrupts disabled.
5288  *
5289  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5290  * timeslices.
5291  */
5292 void scheduler_tick(void)
5293 {
5294         int cpu = smp_processor_id();
5295         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5296         struct task_struct *curr = rq->curr;
5297
5298         sched_clock_tick();
5299
5300         raw_spin_lock(&rq->lock);
5301         update_rq_clock(rq);
5302         update_cpu_load(rq);
5303         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5304         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5305
5306         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5307
5308 #ifdef CONFIG_SMP
5309         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5310         trigger_load_balance(rq, cpu);
5311 #endif
5312 }
5313
5314 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5315 {
5316         if (in_lock_functions(addr)) {
5317                 addr = CALLER_ADDR2;
5318                 if (in_lock_functions(addr))
5319                         addr = CALLER_ADDR3;
5320         }
5321         return addr;
5322 }
5323
5324 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5325                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5326
5327 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5328 {
5329 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5330         /*
5331          * Underflow?
5332          */
5333         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5334                 return;
5335 #endif
5336         preempt_count() += val;
5337 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5338         /*
5339          * Spinlock count overflowing soon?
5340          */
5341         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5342                                 PREEMPT_MASK - 10);
5343 #endif
5344         if (preempt_count() == val)
5345                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5346 }
5347 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5348
5349 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5350 {
5351 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5352         /*
5353          * Underflow?
5354          */
5355         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5356                 return;
5357         /*
5358          * Is the spinlock portion underflowing?
5359          */
5360         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5361                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5362                 return;
5363 #endif
5364
5365         if (preempt_count() == val)
5366                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5367         preempt_count() -= val;
5368 }
5369 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5370
5371 #endif
5372
5373 /*
5374  * Print scheduling while atomic bug:
5375  */
5376 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5377 {
5378         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5379
5380         pr_err("BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5381                prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5382
5383         debug_show_held_locks(prev);
5384         print_modules();
5385         if (irqs_disabled())
5386                 print_irqtrace_events(prev);
5387
5388         if (regs)
5389                 show_regs(regs);
5390         else
5391                 dump_stack();
5392 }
5393
5394 /*
5395  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5396  */
5397 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5398 {
5399         /*
5400          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5401          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5402          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5403          */
5404         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5405                 __schedule_bug(prev);
5406
5407         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5408
5409         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5410 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5411         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5412                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5413                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5414         }
5415 #endif
5416 }
5417
5418 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5419 {
5420         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5421                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5422
5423                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5424                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5425
5426                 /*
5427                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5428                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5429                  * the avg_overlap on preemption.
5430                  *
5431                  * We use the average preemption runtime because that
5432                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5433                  * build up.
5434                  */
5435                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5436         }
5437         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5438 }
5439
5440 /*
5441  * Pick up the highest-prio task:
5442  */
5443 static inline struct task_struct *
5444 pick_next_task(struct rq *rq)
5445 {
5446         const struct sched_class *class;
5447         struct task_struct *p;
5448
5449         /*
5450          * Optimization: we know that if all tasks are in
5451          * the fair class we can call that function directly:
5452          */
5453         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5454                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5455                 if (likely(p))
5456                         return p;
5457         }
5458
5459         class = sched_class_highest;
5460         for ( ; ; ) {
5461                 p = class->pick_next_task(rq);
5462                 if (p)
5463                         return p;
5464                 /*
5465                  * Will never be NULL as the idle class always
5466                  * returns a non-NULL p:
5467                  */
5468                 class = class->next;
5469         }
5470 }
5471
5472 /*
5473  * schedule() is the main scheduler function.
5474  */
5475 asmlinkage void __sched schedule(void)
5476 {
5477         struct task_struct *prev, *next;
5478         unsigned long *switch_count;
5479         struct rq *rq;
5480         int cpu;
5481
5482 need_resched:
5483         preempt_disable();
5484         cpu = smp_processor_id();
5485         rq = cpu_rq(cpu);
5486         rcu_sched_qs(cpu);
5487         prev = rq->curr;
5488         switch_count = &prev->nivcsw;
5489
5490         release_kernel_lock(prev);
5491 need_resched_nonpreemptible:
5492
5493         schedule_debug(prev);
5494
5495         if (sched_feat(HRTICK))
5496                 hrtick_clear(rq);
5497
5498         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5499         update_rq_clock(rq);
5500         clear_tsk_need_resched(prev);
5501
5502         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5503                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5504                         prev->state = TASK_RUNNING;
5505                 else
5506                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5507                 switch_count = &prev->nvcsw;
5508         }
5509
5510         pre_schedule(rq, prev);
5511
5512         if (unlikely(!rq->nr_running))
5513                 idle_balance(cpu, rq);
5514
5515         put_prev_task(rq, prev);
5516         next = pick_next_task(rq);
5517
5518         if (likely(prev != next)) {
5519                 sched_info_switch(prev, next);
5520                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5521
5522                 rq->nr_switches++;
5523                 rq->curr = next;
5524                 ++*switch_count;
5525
5526                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5527                 /*
5528                  * the context switch might have flipped the stack from under
5529                  * us, hence refresh the local variables.
5530                  */
5531                 cpu = smp_processor_id();
5532                 rq = cpu_rq(cpu);
5533         } else
5534                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5535
5536         post_schedule(rq);
5537
5538         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5539                 goto need_resched_nonpreemptible;
5540
5541         preempt_enable_no_resched();
5542         if (need_resched())
5543                 goto need_resched;
5544 }
5545 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5546
5547 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5548 /*
5549  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5550  * access and not reliable.
5551  */
5552 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5553 {
5554         unsigned int cpu;
5555         struct rq *rq;
5556
5557         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5558                 return 0;
5559
5560 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5561         /*
5562          * Need to access the cpu field knowing that
5563          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5564          * the mutex owner just released it and exited.
5565          */
5566         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5567                 goto out;
5568 #else
5569         cpu = owner->cpu;
5570 #endif
5571
5572         /*
5573          * Even if the access succeeded (likely case),
5574          * the cpu field may no longer be valid.
5575          */
5576         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5577                 goto out;
5578
5579         /*
5580          * We need to validate that we can do a
5581          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5582          */
5583         if (!cpu_online(cpu))
5584                 goto out;
5585
5586         rq = cpu_rq(cpu);
5587
5588         for (;;) {
5589                 /*
5590                  * Owner changed, break to re-assess state.
5591                  */
5592                 if (lock->owner != owner)
5593                         break;
5594
5595                 /*
5596                  * Is that owner really running on that cpu?
5597                  */
5598                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5599                         return 0;
5600
5601                 cpu_relax();
5602         }
5603 out:
5604         return 1;
5605 }
5606 #endif
5607
5608 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5609 /*
5610  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5611  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5612  * occur there and call schedule directly.
5613  */
5614 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5615 {
5616         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5617
5618         /*
5619          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5620          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5621          */
5622         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5623                 return;
5624
5625         do {
5626                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5627                 schedule();
5628                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5629
5630                 /*
5631                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5632                  * between schedule and now.
5633                  */
5634                 barrier();
5635         } while (need_resched());
5636 }
5637 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5638
5639 /*
5640  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5641  * off of irq context.
5642  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5643  * protect us against recursive calling from irq.
5644  */
5645 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5646 {
5647         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5648
5649         /* Catch callers which need to be fixed */
5650         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5651
5652         do {
5653                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5654                 local_irq_enable();
5655                 schedule();
5656                 local_irq_disable();
5657                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5658
5659                 /*
5660                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5661                  * between schedule and now.
5662                  */
5663                 barrier();
5664         } while (need_resched());
5665 }
5666
5667 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5668
5669 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5670                           void *key)
5671 {
5672         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5673 }
5674 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5675
5676 /*
5677  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5678  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5679  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5680  *
5681  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5682  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5683  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5684  */
5685 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5686                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5687 {
5688         wait_queue_t *curr, *next;
5689
5690         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5691                 unsigned flags = curr->flags;
5692
5693                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5694                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5695                         break;
5696         }
5697 }
5698
5699 /**
5700  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5701  * @q: the waitqueue
5702  * @mode: which threads
5703  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5704  * @key: is directly passed to the wakeup function
5705  *
5706  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5707  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5708  */
5709 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5710                         int nr_exclusive, void *key)
5711 {
5712         unsigned long flags;
5713
5714         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5715         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5716         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5717 }
5718 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5719
5720 /*
5721  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5722  */
5723 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5724 {
5725         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5726 }
5727
5728 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5729 {
5730         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5731 }
5732
5733 /**
5734  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5735  * @q: the waitqueue
5736  * @mode: which threads
5737  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5738  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5739  *
5740  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5741  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5742  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5743  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5744  *
5745  * On UP it can prevent extra preemption.
5746  *
5747  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5748  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5749  */
5750 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5751                         int nr_exclusive, void *key)
5752 {
5753         unsigned long flags;
5754         int wake_flags = WF_SYNC;
5755
5756         if (unlikely(!q))
5757                 return;
5758
5759         if (unlikely(!nr_exclusive))
5760                 wake_flags = 0;
5761
5762         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5763         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5764         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5765 }
5766 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5767
5768 /*
5769  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5770  */
5771 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5772 {
5773         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5774 }
5775 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5776
5777 /**
5778  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5779  * @x:  holds the state of this particular completion
5780  *
5781  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5782  * awakened in the same order in which they were queued.
5783  *
5784  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5785  *
5786  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5787  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5788  */
5789 void complete(struct completion *x)
5790 {
5791         unsigned long flags;
5792
5793         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5794         x->done++;
5795         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5796         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5797 }
5798 EXPORT_SYMBOL(complete);
5799
5800 /**
5801  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5802  * @x:  holds the state of this particular completion
5803  *
5804  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5805  *
5806  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5807  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5808  */
5809 void complete_all(struct completion *x)
5810 {
5811         unsigned long flags;
5812
5813         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5814         x->done += UINT_MAX/2;
5815         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5816         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5817 }
5818 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5819
5820 static inline long __sched
5821 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5822 {
5823         if (!x->done) {
5824                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5825
5826                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5827                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5828                 do {
5829                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5830                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5831                                 break;
5832                         }
5833                         __set_current_state(state);
5834                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5835                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5836                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5837                 } while (!x->done && timeout);
5838                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5839                 if (!x->done)
5840                         return timeout;
5841         }
5842         x->done--;
5843         return timeout ?: 1;
5844 }
5845
5846 static long __sched
5847 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5848 {
5849         might_sleep();
5850
5851         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5852         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5853         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5854         return timeout;
5855 }
5856
5857 /**
5858  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5859  * @x:  holds the state of this particular completion
5860  *
5861  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5862  * interruptible and there is no timeout.
5863  *
5864  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5865  * and interrupt capability. Also see complete().
5866  */
5867 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5868 {
5869         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5870 }
5871 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5872
5873 /**
5874  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5875  * @x:  holds the state of this particular completion
5876  * @timeout:  timeout value in jiffies
5877  *
5878  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5879  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5880  * interruptible.
5881  */
5882 unsigned long __sched
5883 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5884 {
5885         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5886 }
5887 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5888
5889 /**
5890  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5891  * @x:  holds the state of this particular completion
5892  *
5893  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5894  * interruptible.
5895  */
5896 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5897 {
5898         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5899         if (t == -ERESTARTSYS)
5900                 return t;
5901         return 0;
5902 }
5903 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5904
5905 /**
5906  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5907  * @x:  holds the state of this particular completion
5908  * @timeout:  timeout value in jiffies
5909  *
5910  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5911  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5912  */
5913 unsigned long __sched
5914 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5915                                           unsigned long timeout)
5916 {
5917         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5918 }
5919 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5920
5921 /**
5922  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5923  * @x:  holds the state of this particular completion
5924  *
5925  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5926  * interrupted by a kill signal.
5927  */
5928 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5929 {
5930         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5931         if (t == -ERESTARTSYS)
5932                 return t;
5933         return 0;
5934 }
5935 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5936
5937 /**
5938  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5939  *      @x:     completion structure
5940  *
5941  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5942  *               1 if a decrement succeeded.
5943  *
5944  *      If a completion is being used as a counting completion,
5945  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5946  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5947  *      is protecting is not available.
5948  */
5949 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5950 {
5951         unsigned long flags;
5952         int ret = 1;
5953
5954         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5955         if (!x->done)
5956                 ret = 0;
5957         else
5958                 x->done--;
5959         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5960         return ret;
5961 }
5962 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5963
5964 /**
5965  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5966  *      @x:     completion structure
5967  *
5968  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5969  *               1 if there are no waiters.
5970  *
5971  */
5972 bool completion_done(struct completion *x)
5973 {
5974         unsigned long flags;
5975         int ret = 1;
5976
5977         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5978         if (!x->done)
5979                 ret = 0;
5980         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5981         return ret;
5982 }
5983 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5984
5985 static long __sched
5986 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5987 {
5988         unsigned long flags;
5989         wait_queue_t wait;
5990
5991         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5992
5993         __set_current_state(state);
5994
5995         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5996         __add_wait_queue(q, &wait);
5997         spin_unlock(&q->lock);
5998         timeout = schedule_timeout(timeout);
5999         spin_lock_irq(&q->lock);
6000         __remove_wait_queue(q, &wait);
6001         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6002
6003         return timeout;
6004 }
6005
6006 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6007 {
6008         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6009 }
6010 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6011
6012 long __sched
6013 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6014 {
6015         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6016 }
6017 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6018
6019 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6020 {
6021         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6022 }
6023 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6024
6025 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6026 {
6027         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6028 }
6029 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6030
6031 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6032
6033 /*
6034  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6035  * @p: task
6036  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6037  *
6038  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6039  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6040  *
6041  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6042  */
6043 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6044 {
6045         unsigned long flags;
6046         int oldprio, on_rq, running;
6047         struct rq *rq;
6048         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6049
6050         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6051
6052         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6053         update_rq_clock(rq);
6054
6055         oldprio = p->prio;
6056         on_rq = p->se.on_rq;
6057         running = task_current(rq, p);
6058         if (on_rq)
6059                 dequeue_task(rq, p, 0);
6060         if (running)
6061                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6062
6063         if (rt_prio(prio))
6064                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6065         else
6066                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6067
6068         p->prio = prio;
6069
6070         if (running)
6071                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6072         if (on_rq) {
6073                 enqueue_task(rq, p, 0);
6074
6075                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6076         }
6077         task_rq_unlock(rq, &flags);
6078 }
6079
6080 #endif
6081
6082 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6083 {
6084         int old_prio, delta, on_rq;
6085         unsigned long flags;
6086         struct rq *rq;
6087
6088         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6089                 return;
6090         /*
6091          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6092          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6093          */
6094         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6095         update_rq_clock(rq);
6096         /*
6097          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6098          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6099          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6100          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6101          */
6102         if (task_has_rt_policy(p)) {
6103                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6104                 goto out_unlock;
6105         }
6106         on_rq = p->se.on_rq;
6107         if (on_rq)
6108                 dequeue_task(rq, p, 0);
6109
6110         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6111         set_load_weight(p);
6112         old_prio = p->prio;
6113         p->prio = effective_prio(p);
6114         delta = p->prio - old_prio;
6115
6116         if (on_rq) {
6117                 enqueue_task(rq, p, 0);
6118                 /*
6119                  * If the task increased its priority or is running and
6120                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6121                  */
6122                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6123                         resched_task(rq->curr);
6124         }
6125 out_unlock:
6126         task_rq_unlock(rq, &flags);
6127 }
6128 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6129
6130 /*
6131  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6132  * @p: task
6133  * @nice: nice value
6134  */
6135 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6136 {
6137         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6138         int nice_rlim = 20 - nice;
6139
6140         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6141                 capable(CAP_SYS_NICE));
6142 }
6143
6144 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6145
6146 /*
6147  * sys_nice - change the priority of the current process.
6148  * @increment: priority increment
6149  *
6150  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6151  * does similar things.
6152  */
6153 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6154 {
6155         long nice, retval;
6156
6157         /*
6158          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6159          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6160          * and we have a single winner.
6161          */
6162         if (increment < -40)
6163                 increment = -40;
6164         if (increment > 40)
6165                 increment = 40;
6166
6167         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6168         if (nice < -20)
6169                 nice = -20;
6170         if (nice > 19)
6171                 nice = 19;
6172
6173         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6174                 return -EPERM;
6175
6176         retval = security_task_setnice(current, nice);
6177         if (retval)
6178                 return retval;
6179
6180         set_user_nice(current, nice);
6181         return 0;
6182 }
6183
6184 #endif
6185
6186 /**
6187  * task_prio - return the priority value of a given task.
6188  * @p: the task in question.
6189  *
6190  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6191  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6192  * around 0, value goes from -16 to +15.
6193  */
6194 int task_prio(const struct task_struct *p)
6195 {
6196         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6197 }
6198
6199 /**
6200  * task_nice - return the nice value of a given task.
6201  * @p: the task in question.
6202  */
6203 int task_nice(const struct task_struct *p)
6204 {
6205         return TASK_NICE(p);
6206 }
6207 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6208
6209 /**
6210  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6211  * @cpu: the processor in question.
6212  */
6213 int idle_cpu(int cpu)
6214 {
6215         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6216 }
6217
6218 /**
6219  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6220  * @cpu: the processor in question.
6221  */
6222 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6223 {
6224         return cpu_rq(cpu)->idle;
6225 }
6226
6227 /**
6228  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6229  * @pid: the pid in question.
6230  */
6231 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6232 {
6233         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6234 }
6235
6236 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6237 static void
6238 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6239 {
6240         BUG_ON(p->se.on_rq);
6241
6242         p->policy = policy;
6243         p->rt_priority = prio;
6244         p->normal_prio = normal_prio(p);
6245         /* we are holding p->pi_lock already */
6246         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6247         if (rt_prio(p->prio))
6248                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6249         else
6250                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6251         set_load_weight(p);
6252 }
6253
6254 /*
6255  * check the target process has a UID that matches the current process's
6256  */
6257 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6258 {
6259         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6260         bool match;
6261
6262         rcu_read_lock();
6263         pcred = __task_cred(p);
6264         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6265                  cred->euid == pcred->uid);
6266         rcu_read_unlock();
6267         return match;
6268 }
6269
6270 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6271                                 struct sched_param *param, bool user)
6272 {
6273         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6274         unsigned long flags;
6275         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6276         struct rq *rq;
6277         int reset_on_fork;
6278
6279         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6280         BUG_ON(in_interrupt());
6281 recheck:
6282         /* double check policy once rq lock held */
6283         if (policy < 0) {
6284                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6285                 policy = oldpolicy = p->policy;
6286         } else {
6287                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6288                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6289
6290                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6291                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6292                                 policy != SCHED_IDLE)
6293                         return -EINVAL;
6294         }
6295
6296         /*
6297          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6298          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6299          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6300          */
6301         if (param->sched_priority < 0 ||
6302             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6303             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6304                 return -EINVAL;
6305         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6306                 return -EINVAL;
6307
6308         /*
6309          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6310          */
6311         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6312                 if (rt_policy(policy)) {
6313                         unsigned long rlim_rtprio;
6314
6315                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6316                                 return -ESRCH;
6317                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6318                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6319
6320                         /* can't set/change the rt policy */
6321                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6322                                 return -EPERM;
6323
6324                         /* can't increase priority */
6325                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6326                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6327                                 return -EPERM;
6328                 }
6329                 /*
6330                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6331                  * move out of SCHED_IDLE either:
6332                  */
6333                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6334                         return -EPERM;
6335
6336                 /* can't change other user's priorities */
6337                 if (!check_same_owner(p))
6338                         return -EPERM;
6339
6340                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6341                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6342                         return -EPERM;
6343         }
6344
6345         if (user) {
6346 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6347                 /*
6348                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6349                  * assigned.
6350                  */
6351                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6352                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6353                         return -EPERM;
6354 #endif
6355
6356                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6357                 if (retval)
6358                         return retval;
6359         }
6360
6361         /*
6362          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6363          * changing the priority of the task:
6364          */
6365         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6366         /*
6367          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6368          * runqueue lock must be held.
6369          */
6370         rq = __task_rq_lock(p);
6371         /* recheck policy now with rq lock held */
6372         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6373                 policy = oldpolicy = -1;
6374                 __task_rq_unlock(rq);
6375                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6376                 goto recheck;
6377         }
6378         update_rq_clock(rq);
6379         on_rq = p->se.on_rq;
6380         running = task_current(rq, p);
6381         if (on_rq)
6382                 deactivate_task(rq, p, 0);
6383         if (running)
6384                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6385
6386         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6387
6388         oldprio = p->prio;
6389         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6390
6391         if (running)
6392                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6393         if (on_rq) {
6394                 activate_task(rq, p, 0);
6395
6396                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6397         }
6398         __task_rq_unlock(rq);
6399         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6400
6401         rt_mutex_adjust_pi(p);
6402
6403         return 0;
6404 }
6405
6406 /**
6407  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6408  * @p: the task in question.
6409  * @policy: new policy.
6410  * @param: structure containing the new RT priority.
6411  *
6412  * NOTE that the task may be already dead.
6413  */
6414 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6415                        struct sched_param *param)
6416 {
6417         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6418 }
6419 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6420
6421 /**
6422  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6423  * @p: the task in question.
6424  * @policy: new policy.
6425  * @param: structure containing the new RT priority.
6426  *
6427  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6428  * current context has permission.  For example, this is needed in
6429  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6430  * but our caller might not have that capability.
6431  */
6432 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6433                                struct sched_param *param)
6434 {
6435         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6436 }
6437
6438 static int
6439 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6440 {
6441         struct sched_param lparam;
6442         struct task_struct *p;
6443         int retval;
6444
6445         if (!param || pid < 0)
6446                 return -EINVAL;
6447         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6448                 return -EFAULT;
6449
6450         rcu_read_lock();
6451         retval = -ESRCH;
6452         p = find_process_by_pid(pid);
6453         if (p != NULL)
6454                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6455         rcu_read_unlock();
6456
6457         return retval;
6458 }
6459
6460 /**
6461  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6462  * @pid: the pid in question.
6463  * @policy: new policy.
6464  * @param: structure containing the new RT priority.
6465  */
6466 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6467                 struct sched_param __user *, param)
6468 {
6469         /* negative values for policy are not valid */
6470         if (policy < 0)
6471                 return -EINVAL;
6472
6473         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6474 }
6475
6476 /**
6477  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6478  * @pid: the pid in question.
6479  * @param: structure containing the new RT priority.
6480  */
6481 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6482 {
6483         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6484 }
6485
6486 /**
6487  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6488  * @pid: the pid in question.
6489  */
6490 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6491 {
6492         struct task_struct *p;
6493         int retval;
6494
6495         if (pid < 0)
6496                 return -EINVAL;
6497
6498         retval = -ESRCH;
6499         rcu_read_lock();
6500         p = find_process_by_pid(pid);
6501         if (p) {
6502                 retval = security_task_getscheduler(p);
6503                 if (!retval)
6504                         retval = p->policy
6505                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6506         }
6507         rcu_read_unlock();
6508         return retval;
6509 }
6510
6511 /**
6512  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6513  * @pid: the pid in question.
6514  * @param: structure containing the RT priority.
6515  */
6516 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6517 {
6518         struct sched_param lp;
6519         struct task_struct *p;
6520         int retval;
6521
6522         if (!param || pid < 0)
6523                 return -EINVAL;
6524
6525         rcu_read_lock();
6526         p = find_process_by_pid(pid);
6527         retval = -ESRCH;
6528         if (!p)
6529                 goto out_unlock;
6530
6531         retval = security_task_getscheduler(p);
6532         if (retval)
6533                 goto out_unlock;
6534
6535         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6536         rcu_read_unlock();
6537
6538         /*
6539          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6540          */
6541         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6542
6543         return retval;
6544
6545 out_unlock:
6546         rcu_read_unlock();
6547         return retval;
6548 }
6549
6550 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6551 {
6552         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6553         struct task_struct *p;
6554         int retval;
6555
6556         get_online_cpus();
6557         rcu_read_lock();
6558
6559         p = find_process_by_pid(pid);
6560         if (!p) {
6561                 rcu_read_unlock();
6562                 put_online_cpus();
6563                 return -ESRCH;
6564         }
6565
6566         /* Prevent p going away */
6567         get_task_struct(p);
6568         rcu_read_unlock();
6569
6570         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6571                 retval = -ENOMEM;
6572                 goto out_put_task;
6573         }
6574         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6575                 retval = -ENOMEM;
6576                 goto out_free_cpus_allowed;
6577         }
6578         retval = -EPERM;
6579         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6580                 goto out_unlock;
6581
6582         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6583         if (retval)
6584                 goto out_unlock;
6585
6586         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6587         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6588  again:
6589         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6590
6591         if (!retval) {
6592                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6593                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6594                         /*
6595                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6596                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6597                          * cpuset's cpus_allowed
6598                          */
6599                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6600                         goto again;
6601                 }
6602         }
6603 out_unlock:
6604         free_cpumask_var(new_mask);
6605 out_free_cpus_allowed:
6606         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6607 out_put_task:
6608         put_task_struct(p);
6609         put_online_cpus();
6610         return retval;
6611 }
6612
6613 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6614                              struct cpumask *new_mask)
6615 {
6616         if (len < cpumask_size())
6617                 cpumask_clear(new_mask);
6618         else if (len > cpumask_size())
6619                 len = cpumask_size();
6620
6621         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6622 }
6623
6624 /**
6625  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6626  * @pid: pid of the process
6627  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6628  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6629  */
6630 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6631                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6632 {
6633         cpumask_var_t new_mask;
6634         int retval;
6635
6636         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6637                 return -ENOMEM;
6638
6639         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6640         if (retval == 0)
6641                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6642         free_cpumask_var(new_mask);
6643         return retval;
6644 }
6645
6646 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6647 {
6648         struct task_struct *p;
6649         unsigned long flags;
6650         struct rq *rq;
6651         int retval;
6652
6653         get_online_cpus();
6654         rcu_read_lock();
6655
6656         retval = -ESRCH;
6657         p = find_process_by_pid(pid);
6658         if (!p)
6659                 goto out_unlock;
6660
6661         retval = security_task_getscheduler(p);
6662         if (retval)
6663                 goto out_unlock;
6664
6665         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6666         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6667         task_rq_unlock(rq, &flags);
6668
6669 out_unlock:
6670         rcu_read_unlock();
6671         put_online_cpus();
6672
6673         return retval;
6674 }
6675
6676 /**
6677  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6678  * @pid: pid of the process
6679  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6680  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6681  */
6682 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6683                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6684 {
6685         int ret;
6686         cpumask_var_t mask;
6687
6688         if (len < cpumask_size())
6689                 return -EINVAL;
6690
6691         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6692                 return -ENOMEM;
6693
6694         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6695         if (ret == 0) {
6696                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6697                         ret = -EFAULT;
6698                 else
6699                         ret = cpumask_size();
6700         }
6701         free_cpumask_var(mask);
6702
6703         return ret;
6704 }
6705
6706 /**
6707  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6708  *
6709  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6710  * other threads running on this CPU then this function will return.
6711  */
6712 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6713 {
6714         struct rq *rq = this_rq_lock();
6715
6716         schedstat_inc(rq, yld_count);
6717         current->sched_class->yield_task(rq);
6718
6719         /*
6720          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6721          * no need to preempt or enable interrupts:
6722          */
6723         __release(rq->lock);
6724         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6725         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
6726         preempt_enable_no_resched();
6727
6728         schedule();
6729
6730         return 0;
6731 }
6732
6733 static inline int should_resched(void)
6734 {
6735         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6736 }
6737
6738 static void __cond_resched(void)
6739 {
6740         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6741         schedule();
6742         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6743 }
6744
6745 int __sched _cond_resched(void)
6746 {
6747         if (should_resched()) {
6748                 __cond_resched();
6749                 return 1;
6750         }
6751         return 0;
6752 }
6753 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6754
6755 /*
6756  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6757  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6758  *
6759  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6760  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6761  * spin_unlock(), once by hand).
6762  */
6763 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6764 {
6765         int resched = should_resched();
6766         int ret = 0;
6767
6768         lockdep_assert_held(lock);
6769
6770         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6771                 spin_unlock(lock);
6772                 if (resched)
6773                         __cond_resched();
6774                 else
6775                         cpu_relax();
6776                 ret = 1;
6777                 spin_lock(lock);
6778         }
6779         return ret;
6780 }
6781 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6782
6783 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6784 {
6785         BUG_ON(!in_softirq());
6786
6787         if (should_resched()) {
6788                 local_bh_enable();
6789                 __cond_resched();
6790                 local_bh_disable();
6791                 return 1;
6792         }
6793         return 0;
6794 }
6795 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6796
6797 /**
6798  * yield - yield the current processor to other threads.
6799  *
6800  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6801  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6802  */
6803 void __sched yield(void)
6804 {
6805         set_current_state(TASK_RUNNING);
6806         sys_sched_yield();
6807 }
6808 EXPORT_SYMBOL(yield);
6809
6810 /*
6811  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6812  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6813  */
6814 void __sched io_schedule(void)
6815 {
6816         struct rq *rq = raw_rq();
6817
6818         delayacct_blkio_start();
6819         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6820         current->in_iowait = 1;
6821         schedule();
6822         current->in_iowait = 0;
6823         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6824         delayacct_blkio_end();
6825 }
6826 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6827
6828 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6829 {
6830         struct rq *rq = raw_rq();
6831         long ret;
6832
6833         delayacct_blkio_start();
6834         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6835         current->in_iowait = 1;
6836         ret = schedule_timeout(timeout);
6837         current->in_iowait = 0;
6838         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6839         delayacct_blkio_end();
6840         return ret;
6841 }
6842
6843 /**
6844  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6845  * @policy: scheduling class.
6846  *
6847  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6848  * by a given scheduling class.
6849  */
6850 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6851 {
6852         int ret = -EINVAL;
6853
6854         switch (policy) {
6855         case SCHED_FIFO:
6856         case SCHED_RR:
6857                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6858                 break;
6859         case SCHED_NORMAL:
6860         case SCHED_BATCH:
6861         case SCHED_IDLE:
6862                 ret = 0;
6863                 break;
6864         }
6865         return ret;
6866 }
6867
6868 /**
6869  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6870  * @policy: scheduling class.
6871  *
6872  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6873  * by a given scheduling class.
6874  */
6875 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6876 {
6877         int ret = -EINVAL;
6878
6879         switch (policy) {
6880         case SCHED_FIFO:
6881         case SCHED_RR:
6882                 ret = 1;
6883                 break;
6884         case SCHED_NORMAL:
6885         case SCHED_BATCH:
6886         case SCHED_IDLE:
6887                 ret = 0;
6888         }
6889         return ret;
6890 }
6891
6892 /**
6893  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6894  * @pid: pid of the process.
6895  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6896  *
6897  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6898  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6899  */
6900 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6901                 struct timespec __user *, interval)
6902 {
6903         struct task_struct *p;
6904         unsigned int time_slice;
6905         unsigned long flags;
6906         struct rq *rq;
6907         int retval;
6908         struct timespec t;
6909
6910         if (pid < 0)
6911                 return -EINVAL;
6912
6913         retval = -ESRCH;