sched: Remove unused cpu_nr_migrations()
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         spinlock_t              rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_SMP
313 static int root_task_group_empty(void)
314 {
315         return list_empty(&root_task_group.children);
316 }
317 #endif
318
319 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
320 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
321 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
322 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
323 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
324 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
325
326 /*
327  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
328  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
329  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
330  * too large, so as the shares value of a task group.
331  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
332  *  limitation from this.)
333  */
334 #define MIN_SHARES      2
335 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
336
337 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
338 #endif
339
340 /* Default task group.
341  *      Every task in system belong to this group at bootup.
342  */
343 struct task_group init_task_group;
344
345 /* return group to which a task belongs */
346 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
347 {
348         struct task_group *tg;
349
350 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
351         rcu_read_lock();
352         tg = __task_cred(p)->user->tg;
353         rcu_read_unlock();
354 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
355         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
356                                 struct task_group, css);
357 #else
358         tg = &init_task_group;
359 #endif
360         return tg;
361 }
362
363 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
364 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
365 {
366 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
367         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
368         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
369 #endif
370
371 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
372         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
373         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
374 #endif
375 }
376
377 #else
378
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
380 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
381 {
382         return NULL;
383 }
384
385 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
386
387 /* CFS-related fields in a runqueue */
388 struct cfs_rq {
389         struct load_weight load;
390         unsigned long nr_running;
391
392         u64 exec_clock;
393         u64 min_vruntime;
394
395         struct rb_root tasks_timeline;
396         struct rb_node *rb_leftmost;
397
398         struct list_head tasks;
399         struct list_head *balance_iterator;
400
401         /*
402          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
403          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
404          */
405         struct sched_entity *curr, *next, *last;
406
407         unsigned int nr_spread_over;
408
409 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
410         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
411
412         /*
413          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
414          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
415          * (like users, containers etc.)
416          *
417          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
418          * list is used during load balance.
419          */
420         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
421         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
422
423 #ifdef CONFIG_SMP
424         /*
425          * the part of load.weight contributed by tasks
426          */
427         unsigned long task_weight;
428
429         /*
430          *   h_load = weight * f(tg)
431          *
432          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
433          * this group.
434          */
435         unsigned long h_load;
436
437         /*
438          * this cpu's part of tg->shares
439          */
440         unsigned long shares;
441
442         /*
443          * load.weight at the time we set shares
444          */
445         unsigned long rq_weight;
446 #endif
447 #endif
448 };
449
450 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
451 struct rt_rq {
452         struct rt_prio_array active;
453         unsigned long rt_nr_running;
454 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
455         struct {
456                 int curr; /* highest queued rt task prio */
457 #ifdef CONFIG_SMP
458                 int next; /* next highest */
459 #endif
460         } highest_prio;
461 #endif
462 #ifdef CONFIG_SMP
463         unsigned long rt_nr_migratory;
464         unsigned long rt_nr_total;
465         int overloaded;
466         struct plist_head pushable_tasks;
467 #endif
468         int rt_throttled;
469         u64 rt_time;
470         u64 rt_runtime;
471         /* Nests inside the rq lock: */
472         spinlock_t rt_runtime_lock;
473
474 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
475         unsigned long rt_nr_boosted;
476
477         struct rq *rq;
478         struct list_head leaf_rt_rq_list;
479         struct task_group *tg;
480         struct sched_rt_entity *rt_se;
481 #endif
482 };
483
484 #ifdef CONFIG_SMP
485
486 /*
487  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
488  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
489  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
490  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
491  * object.
492  *
493  */
494 struct root_domain {
495         atomic_t refcount;
496         cpumask_var_t span;
497         cpumask_var_t online;
498
499         /*
500          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
501          * one runnable RT task.
502          */
503         cpumask_var_t rto_mask;
504         atomic_t rto_count;
505 #ifdef CONFIG_SMP
506         struct cpupri cpupri;
507 #endif
508 };
509
510 /*
511  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
512  * members (mimicking the global state we have today).
513  */
514 static struct root_domain def_root_domain;
515
516 #endif
517
518 /*
519  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
520  *
521  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
522  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
523  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
524  */
525 struct rq {
526         /* runqueue lock: */
527         spinlock_t lock;
528
529         /*
530          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
531          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
532          */
533         unsigned long nr_running;
534         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
535         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
536 #ifdef CONFIG_NO_HZ
537         unsigned long last_tick_seen;
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592 #endif
593
594         /* calc_load related fields */
595         unsigned long calc_load_update;
596         long calc_load_active;
597
598 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
599 #ifdef CONFIG_SMP
600         int hrtick_csd_pending;
601         struct call_single_data hrtick_csd;
602 #endif
603         struct hrtimer hrtick_timer;
604 #endif
605
606 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
607         /* latency stats */
608         struct sched_info rq_sched_info;
609         unsigned long long rq_cpu_time;
610         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
611
612         /* sys_sched_yield() stats */
613         unsigned int yld_count;
614
615         /* schedule() stats */
616         unsigned int sched_switch;
617         unsigned int sched_count;
618         unsigned int sched_goidle;
619
620         /* try_to_wake_up() stats */
621         unsigned int ttwu_count;
622         unsigned int ttwu_local;
623
624         /* BKL stats */
625         unsigned int bkl_count;
626 #endif
627 };
628
629 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
630
631 static inline
632 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
633 {
634         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
635 }
636
637 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
638 {
639 #ifdef CONFIG_SMP
640         return rq->cpu;
641 #else
642         return 0;
643 #endif
644 }
645
646 /*
647  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
648  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
649  *
650  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
651  * preempt-disabled sections.
652  */
653 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
654         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
655
656 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
657 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
658 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
659 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
660 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
661
662 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
663 {
664         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
665 }
666
667 /*
668  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
669  */
670 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
671 # define const_debug __read_mostly
672 #else
673 # define const_debug static const
674 #endif
675
676 /**
677  * runqueue_is_locked
678  * @cpu: the processor in question.
679  *
680  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
681  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
682  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
683  */
684 int runqueue_is_locked(int cpu)
685 {
686         return spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
687 }
688
689 /*
690  * Debugging: various feature bits
691  */
692
693 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
694         __SCHED_FEAT_##name ,
695
696 enum {
697 #include "sched_features.h"
698 };
699
700 #undef SCHED_FEAT
701
702 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
703         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
704
705 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
706 #include "sched_features.h"
707         0;
708
709 #undef SCHED_FEAT
710
711 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
712 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
713         #name ,
714
715 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
716 #include "sched_features.h"
717         NULL
718 };
719
720 #undef SCHED_FEAT
721
722 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
723 {
724         int i;
725
726         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
727                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
728                         seq_puts(m, "NO_");
729                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
730         }
731         seq_puts(m, "\n");
732
733         return 0;
734 }
735
736 static ssize_t
737 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
738                 size_t cnt, loff_t *ppos)
739 {
740         char buf[64];
741         char *cmp = buf;
742         int neg = 0;
743         int i;
744
745         if (cnt > 63)
746                 cnt = 63;
747
748         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
749                 return -EFAULT;
750
751         buf[cnt] = 0;
752
753         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
754                 neg = 1;
755                 cmp += 3;
756         }
757
758         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
759                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
760
761                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
762                         if (neg)
763                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
764                         else
765                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
766                         break;
767                 }
768         }
769
770         if (!sched_feat_names[i])
771                 return -EINVAL;
772
773         filp->f_pos += cnt;
774
775         return cnt;
776 }
777
778 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
779 {
780         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
781 }
782
783 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
784         .open           = sched_feat_open,
785         .write          = sched_feat_write,
786         .read           = seq_read,
787         .llseek         = seq_lseek,
788         .release        = single_release,
789 };
790
791 static __init int sched_init_debug(void)
792 {
793         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
794                         &sched_feat_fops);
795
796         return 0;
797 }
798 late_initcall(sched_init_debug);
799
800 #endif
801
802 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
803
804 /*
805  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
806  * Limited because this is done with IRQs disabled.
807  */
808 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
809
810 /*
811  * ratelimit for updating the group shares.
812  * default: 0.25ms
813  */
814 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
815
816 /*
817  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
818  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
819  * default: 4
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
822
823 /*
824  * period over which we average the RT time consumption, measured
825  * in ms.
826  *
827  * default: 1s
828  */
829 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
830
831 /*
832  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
833  * default: 1s
834  */
835 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
836
837 static __read_mostly int scheduler_running;
838
839 /*
840  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
841  * default: 0.95s
842  */
843 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
844
845 static inline u64 global_rt_period(void)
846 {
847         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
848 }
849
850 static inline u64 global_rt_runtime(void)
851 {
852         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
853                 return RUNTIME_INF;
854
855         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
856 }
857
858 #ifndef prepare_arch_switch
859 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
860 #endif
861 #ifndef finish_arch_switch
862 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
863 #endif
864
865 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
866 {
867         return rq->curr == p;
868 }
869
870 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
871 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return task_current(rq, p);
874 }
875
876 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
877 {
878 }
879
880 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
881 {
882 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
883         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
884         rq->lock.owner = current;
885 #endif
886         /*
887          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
888          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
889          * prev into current:
890          */
891         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
892
893         spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 }
895
896 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
897 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
898 {
899 #ifdef CONFIG_SMP
900         return p->oncpu;
901 #else
902         return task_current(rq, p);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
911          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
912          * here.
913          */
914         next->oncpu = 1;
915 #endif
916 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
917         spin_unlock_irq(&rq->lock);
918 #else
919         spin_unlock(&rq->lock);
920 #endif
921 }
922
923 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
924 {
925 #ifdef CONFIG_SMP
926         /*
927          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
928          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
929          * finished.
930          */
931         smp_wmb();
932         prev->oncpu = 0;
933 #endif
934 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
935         local_irq_enable();
936 #endif
937 }
938 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
939
940 /*
941  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
942  * Must be called interrupts disabled.
943  */
944 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
945         __acquires(rq->lock)
946 {
947         for (;;) {
948                 struct rq *rq = task_rq(p);
949                 spin_lock(&rq->lock);
950                 if (likely(rq == task_rq(p)))
951                         return rq;
952                 spin_unlock(&rq->lock);
953         }
954 }
955
956 /*
957  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
958  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
959  * explicitly disabling preemption.
960  */
961 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
962         __acquires(rq->lock)
963 {
964         struct rq *rq;
965
966         for (;;) {
967                 local_irq_save(*flags);
968                 rq = task_rq(p);
969                 spin_lock(&rq->lock);
970                 if (likely(rq == task_rq(p)))
971                         return rq;
972                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
973         }
974 }
975
976 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
977 {
978         struct rq *rq = task_rq(p);
979
980         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
981         spin_unlock_wait(&rq->lock);
982 }
983
984 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
985         __releases(rq->lock)
986 {
987         spin_unlock(&rq->lock);
988 }
989
990 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
994 }
995
996 /*
997  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
998  */
999 static struct rq *this_rq_lock(void)
1000         __acquires(rq->lock)
1001 {
1002         struct rq *rq;
1003
1004         local_irq_disable();
1005         rq = this_rq();
1006         spin_lock(&rq->lock);
1007
1008         return rq;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1012 /*
1013  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1014  *
1015  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1016  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1017  * reschedule event.
1018  *
1019  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1020  * rq->lock.
1021  */
1022
1023 /*
1024  * Use hrtick when:
1025  *  - enabled by features
1026  *  - hrtimer is actually high res
1027  */
1028 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (!sched_feat(HRTICK))
1031                 return 0;
1032         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1033                 return 0;
1034         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1035 }
1036
1037 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1038 {
1039         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1040                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * High-resolution timer tick.
1045  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1046  */
1047 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1048 {
1049         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1050
1051         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1052
1053         spin_lock(&rq->lock);
1054         update_rq_clock(rq);
1055         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1056         spin_unlock(&rq->lock);
1057
1058         return HRTIMER_NORESTART;
1059 }
1060
1061 #ifdef CONFIG_SMP
1062 /*
1063  * called from hardirq (IPI) context
1064  */
1065 static void __hrtick_start(void *arg)
1066 {
1067         struct rq *rq = arg;
1068
1069         spin_lock(&rq->lock);
1070         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1071         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1072         spin_unlock(&rq->lock);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Called to set the hrtick timer state.
1077  *
1078  * called with rq->lock held and irqs disabled
1079  */
1080 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1081 {
1082         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1083         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1084
1085         hrtimer_set_expires(timer, time);
1086
1087         if (rq == this_rq()) {
1088                 hrtimer_restart(timer);
1089         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1090                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1091                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1092         }
1093 }
1094
1095 static int
1096 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1097 {
1098         int cpu = (int)(long)hcpu;
1099
1100         switch (action) {
1101         case CPU_UP_CANCELED:
1102         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1103         case CPU_DOWN_PREPARE:
1104         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1105         case CPU_DEAD:
1106         case CPU_DEAD_FROZEN:
1107                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1108                 return NOTIFY_OK;
1109         }
1110
1111         return NOTIFY_DONE;
1112 }
1113
1114 static __init void init_hrtick(void)
1115 {
1116         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1117 }
1118 #else
1119 /*
1120  * Called to set the hrtick timer state.
1121  *
1122  * called with rq->lock held and irqs disabled
1123  */
1124 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1125 {
1126         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1127                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1128 }
1129
1130 static inline void init_hrtick(void)
1131 {
1132 }
1133 #endif /* CONFIG_SMP */
1134
1135 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1136 {
1137 #ifdef CONFIG_SMP
1138         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1139
1140         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1141         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1142         rq->hrtick_csd.info = rq;
1143 #endif
1144
1145         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1146         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1147 }
1148 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1154 {
1155 }
1156
1157 static inline void init_hrtick(void)
1158 {
1159 }
1160 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1161
1162 /*
1163  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1164  *
1165  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1166  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1167  * the target CPU.
1168  */
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170
1171 #ifndef tsk_is_polling
1172 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1173 #endif
1174
1175 static void resched_task(struct task_struct *p)
1176 {
1177         int cpu;
1178
1179         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1180
1181         if (test_tsk_need_resched(p))
1182                 return;
1183
1184         set_tsk_need_resched(p);
1185
1186         cpu = task_cpu(p);
1187         if (cpu == smp_processor_id())
1188                 return;
1189
1190         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1191         smp_mb();
1192         if (!tsk_is_polling(p))
1193                 smp_send_reschedule(cpu);
1194 }
1195
1196 static void resched_cpu(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1202                 return;
1203         resched_task(cpu_curr(cpu));
1204         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1205 }
1206
1207 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1208 /*
1209  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1210  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1211  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1212  * idle system the next event might even be infinite time into the
1213  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1214  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1215  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1216  * wheel for the next timer event.
1217  */
1218 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221
1222         if (cpu == smp_processor_id())
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * This is safe, as this function is called with the timer
1227          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1228          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1229          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1230          * timer into account automatically.
1231          */
1232         if (rq->curr != rq->idle)
1233                 return;
1234
1235         /*
1236          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1237          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1238          * idle task through an additional NOOP schedule()
1239          */
1240         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1241
1242         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1243         smp_mb();
1244         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1245                 smp_send_reschedule(cpu);
1246 }
1247 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1248
1249 static u64 sched_avg_period(void)
1250 {
1251         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1252 }
1253
1254 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1255 {
1256         s64 period = sched_avg_period();
1257
1258         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1259                 rq->age_stamp += period;
1260                 rq->rt_avg /= 2;
1261         }
1262 }
1263
1264 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1265 {
1266         rq->rt_avg += rt_delta;
1267         sched_avg_update(rq);
1268 }
1269
1270 #else /* !CONFIG_SMP */
1271 static void resched_task(struct task_struct *p)
1272 {
1273         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1274         set_tsk_need_resched(p);
1275 }
1276
1277 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1278 {
1279 }
1280 #endif /* CONFIG_SMP */
1281
1282 #if BITS_PER_LONG == 32
1283 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1284 #else
1285 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1286 #endif
1287
1288 #define WMULT_SHIFT     32
1289
1290 /*
1291  * Shift right and round:
1292  */
1293 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1294
1295 /*
1296  * delta *= weight / lw
1297  */
1298 static unsigned long
1299 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1300                 struct load_weight *lw)
1301 {
1302         u64 tmp;
1303
1304         if (!lw->inv_weight) {
1305                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1306                         lw->inv_weight = 1;
1307                 else
1308                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1309                                 / (lw->weight+1);
1310         }
1311
1312         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1313         /*
1314          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1315          */
1316         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1317                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1318                         WMULT_SHIFT/2);
1319         else
1320                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1321
1322         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1323 }
1324
1325 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1326 {
1327         lw->weight += inc;
1328         lw->inv_weight = 0;
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1332 {
1333         lw->weight -= dec;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 /*
1338  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1339  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1340  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1341  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1342  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1343  * slice expiry etc.
1344  */
1345
1346 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1347 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1348
1349 /*
1350  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1351  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1352  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1353  * that remained on nice 0.
1354  *
1355  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1356  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1357  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1358  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1359  * the relative distance between them is ~25%.)
1360  */
1361 static const int prio_to_weight[40] = {
1362  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1363  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1364  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1365  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1366  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1367  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1368  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1369  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1370 };
1371
1372 /*
1373  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1374  *
1375  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1376  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1377  * into multiplications:
1378  */
1379 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1380  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1381  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1382  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1383  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1384  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1385  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1386  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1387  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1388 };
1389
1390 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1391
1392 /*
1393  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1394  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1395  * structures to the load-balancing proper:
1396  */
1397 struct rq_iterator {
1398         void *arg;
1399         struct task_struct *(*start)(void *);
1400         struct task_struct *(*next)(void *);
1401 };
1402
1403 #ifdef CONFIG_SMP
1404 static unsigned long
1405 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1406               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1407               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1408               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1409
1410 static int
1411 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1412                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1413                    struct rq_iterator *iterator);
1414 #endif
1415
1416 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1417 enum cpuacct_stat_index {
1418         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1419         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1420
1421         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1422 };
1423
1424 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1425 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1426 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1427                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1428 #else
1429 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1430 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1431                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1432 #endif
1433
1434 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1435 {
1436         update_load_add(&rq->load, load);
1437 }
1438
1439 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_sub(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1445 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1446
1447 /*
1448  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1449  * leaving it for the final time.
1450  */
1451 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1452 {
1453         struct task_group *parent, *child;
1454         int ret;
1455
1456         rcu_read_lock();
1457         parent = &root_task_group;
1458 down:
1459         ret = (*down)(parent, data);
1460         if (ret)
1461                 goto out_unlock;
1462         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1463                 parent = child;
1464                 goto down;
1465
1466 up:
1467                 continue;
1468         }
1469         ret = (*up)(parent, data);
1470         if (ret)
1471                 goto out_unlock;
1472
1473         child = parent;
1474         parent = parent->parent;
1475         if (parent)
1476                 goto up;
1477 out_unlock:
1478         rcu_read_unlock();
1479
1480         return ret;
1481 }
1482
1483 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1484 {
1485         return 0;
1486 }
1487 #endif
1488
1489 #ifdef CONFIG_SMP
1490 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1491 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1492 {
1493         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1498  * according to the scheduling class and "nice" value.
1499  *
1500  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1501  * balance conservatively.
1502  */
1503 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1504 {
1505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1507
1508         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1509                 return total;
1510
1511         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1516  * according to the scheduling class and "nice" value.
1517  */
1518 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1519 {
1520         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1521         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1522
1523         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1524                 return total;
1525
1526         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1527 }
1528
1529 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1530 {
1531         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1532
1533         if (!sd)
1534                 return NULL;
1535
1536         return sd->groups;
1537 }
1538
1539 static unsigned long power_of(int cpu)
1540 {
1541         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1542
1543         if (!group)
1544                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1545
1546         return group->cpu_power;
1547 }
1548
1549 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1550
1551 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1552 {
1553         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1554         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1555
1556         if (nr_running)
1557                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1558         else
1559                 rq->avg_load_per_task = 0;
1560
1561         return rq->avg_load_per_task;
1562 }
1563
1564 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1565
1566 struct update_shares_data {
1567         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1568 };
1569
1570 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1571
1572 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1573
1574 /*
1575  * Calculate and set the cpu's group shares.
1576  */
1577 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1578                                     unsigned long sd_shares,
1579                                     unsigned long sd_rq_weight,
1580                                     struct update_shares_data *usd)
1581 {
1582         unsigned long shares, rq_weight;
1583         int boost = 0;
1584
1585         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1586         if (!rq_weight) {
1587                 boost = 1;
1588                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1589         }
1590
1591         /*
1592          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1593          * shares_i =  -----------------------------
1594          *                  \Sum_j rq_weight_j
1595          */
1596         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1597         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1598
1599         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1600                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1601                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1602                 unsigned long flags;
1603
1604                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1605                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1606                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1607                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1608                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1609         }
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1614  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1615  * parent group depends on the shares of its child groups.
1616  */
1617 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1618 {
1619         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1620         struct update_shares_data *usd;
1621         struct sched_domain *sd = data;
1622         unsigned long flags;
1623         int i;
1624
1625         if (!tg->se[0])
1626                 return 0;
1627
1628         local_irq_save(flags);
1629         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1630
1631         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1632                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1633                 usd->rq_weight[i] = weight;
1634
1635                 /*
1636                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1637                  * is one of average load so that when a new task gets to
1638                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1639                  */
1640                 if (!weight)
1641                         weight = NICE_0_LOAD;
1642
1643                 rq_weight += weight;
1644                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1645         }
1646
1647         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1648                 shares = tg->shares;
1649
1650         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1651                 shares = tg->shares;
1652
1653         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1654                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1655
1656         local_irq_restore(flags);
1657
1658         return 0;
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1663  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1664  * group is a fraction of its parents load.
1665  */
1666 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1667 {
1668         unsigned long load;
1669         long cpu = (long)data;
1670
1671         if (!tg->parent) {
1672                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1673         } else {
1674                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1675                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1676                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1677         }
1678
1679         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1680
1681         return 0;
1682 }
1683
1684 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1685 {
1686         s64 elapsed;
1687         u64 now;
1688
1689         if (root_task_group_empty())
1690                 return;
1691
1692         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1693         elapsed = now - sd->last_update;
1694
1695         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1696                 sd->last_update = now;
1697                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1698         }
1699 }
1700
1701 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1702 {
1703         if (root_task_group_empty())
1704                 return;
1705
1706         spin_unlock(&rq->lock);
1707         update_shares(sd);
1708         spin_lock(&rq->lock);
1709 }
1710
1711 static void update_h_load(long cpu)
1712 {
1713         if (root_task_group_empty())
1714                 return;
1715
1716         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1717 }
1718
1719 #else
1720
1721 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1722 {
1723 }
1724
1725 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1726 {
1727 }
1728
1729 #endif
1730
1731 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1732
1733 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1734
1735 /*
1736  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1737  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1738  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1739  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1740  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1741  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1742  */
1743 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1744         __releases(this_rq->lock)
1745         __acquires(busiest->lock)
1746         __acquires(this_rq->lock)
1747 {
1748         spin_unlock(&this_rq->lock);
1749         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1750
1751         return 1;
1752 }
1753
1754 #else
1755 /*
1756  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1757  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1758  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1759  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1760  * regardless of entry order into the function.
1761  */
1762 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1763         __releases(this_rq->lock)
1764         __acquires(busiest->lock)
1765         __acquires(this_rq->lock)
1766 {
1767         int ret = 0;
1768
1769         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1770                 if (busiest < this_rq) {
1771                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1772                         spin_lock(&busiest->lock);
1773                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1774                         ret = 1;
1775                 } else
1776                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1777         }
1778         return ret;
1779 }
1780
1781 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1782
1783 /*
1784  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1785  */
1786 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1787 {
1788         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1789                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1790                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1791                 BUG_ON(1);
1792         }
1793
1794         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1795 }
1796
1797 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1798         __releases(busiest->lock)
1799 {
1800         spin_unlock(&busiest->lock);
1801         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1802 }
1803 #endif
1804
1805 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1806 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1807 {
1808 #ifdef CONFIG_SMP
1809         cfs_rq->shares = shares;
1810 #endif
1811 }
1812 #endif
1813
1814 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1815
1816 #include "sched_stats.h"
1817 #include "sched_idletask.c"
1818 #include "sched_fair.c"
1819 #include "sched_rt.c"
1820 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1821 # include "sched_debug.c"
1822 #endif
1823
1824 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1825 #define for_each_class(class) \
1826    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1827
1828 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1829 {
1830         rq->nr_running++;
1831 }
1832
1833 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1834 {
1835         rq->nr_running--;
1836 }
1837
1838 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1839 {
1840         if (task_has_rt_policy(p)) {
1841                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1842                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1843                 return;
1844         }
1845
1846         /*
1847          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1848          */
1849         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1850                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1851                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1852                 return;
1853         }
1854
1855         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1856         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1857 }
1858
1859 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1860 {
1861         s64 diff = sample - *avg;
1862         *avg += diff >> 3;
1863 }
1864
1865 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1866 {
1867         if (wakeup)
1868                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1869
1870         sched_info_queued(p);
1871         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1872         p->se.on_rq = 1;
1873 }
1874
1875 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1876 {
1877         if (sleep) {
1878                 if (p->se.last_wakeup) {
1879                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1880                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1881                         p->se.last_wakeup = 0;
1882                 } else {
1883                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1884                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1885                 }
1886         }
1887
1888         sched_info_dequeued(p);
1889         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1890         p->se.on_rq = 0;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1895  */
1896 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1897 {
1898         return p->static_prio;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1903  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1904  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1905  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1906  * estimator recalculates.
1907  */
1908 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1909 {
1910         int prio;
1911
1912         if (task_has_rt_policy(p))
1913                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1914         else
1915                 prio = __normal_prio(p);
1916         return prio;
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1921  * taken into account by the scheduler. This value might
1922  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1923  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1924  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1925  */
1926 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1927 {
1928         p->normal_prio = normal_prio(p);
1929         /*
1930          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1931          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1932          * to the normal priority:
1933          */
1934         if (!rt_prio(p->prio))
1935                 return p->normal_prio;
1936         return p->prio;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * activate_task - move a task to the runqueue.
1941  */
1942 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1943 {
1944         if (task_contributes_to_load(p))
1945                 rq->nr_uninterruptible--;
1946
1947         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1948         inc_nr_running(rq);
1949 }
1950
1951 /*
1952  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1953  */
1954 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1955 {
1956         if (task_contributes_to_load(p))
1957                 rq->nr_uninterruptible++;
1958
1959         dequeue_task(rq, p, sleep);
1960         dec_nr_running(rq);
1961 }
1962
1963 /**
1964  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1965  * @p: the task in question.
1966  */
1967 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1968 {
1969         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1970 }
1971
1972 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1973 {
1974         set_task_rq(p, cpu);
1975 #ifdef CONFIG_SMP
1976         /*
1977          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1978          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1979          * per-task data have been completed by this moment.
1980          */
1981         smp_wmb();
1982         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1983 #endif
1984 }
1985
1986 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1987                                        const struct sched_class *prev_class,
1988                                        int oldprio, int running)
1989 {
1990         if (prev_class != p->sched_class) {
1991                 if (prev_class->switched_from)
1992                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1993                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1994         } else
1995                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1996 }
1997
1998 #ifdef CONFIG_SMP
1999 /*
2000  * Is this task likely cache-hot:
2001  */
2002 static int
2003 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2004 {
2005         s64 delta;
2006
2007         /*
2008          * Buddy candidates are cache hot:
2009          */
2010         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2011                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2012                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2013                 return 1;
2014
2015         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2016                 return 0;
2017
2018         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2019                 return 1;
2020         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2021                 return 0;
2022
2023         delta = now - p->se.exec_start;
2024
2025         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2026 }
2027
2028
2029 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2030 {
2031         int old_cpu = task_cpu(p);
2032         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2033         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2034                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2035         u64 clock_offset;
2036
2037         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2038
2039         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2040
2041 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2042         if (p->se.wait_start)
2043                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2044         if (p->se.sleep_start)
2045                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2046         if (p->se.block_start)
2047                 p->se.block_start -= clock_offset;
2048 #endif
2049         if (old_cpu != new_cpu) {
2050                 p->se.nr_migrations++;
2051 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2052                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2053                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2054 #endif
2055                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2056                                      1, 1, NULL, 0);
2057         }
2058         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2059                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2060
2061         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2062 }
2063
2064 struct migration_req {
2065         struct list_head list;
2066
2067         struct task_struct *task;
2068         int dest_cpu;
2069
2070         struct completion done;
2071 };
2072
2073 /*
2074  * The task's runqueue lock must be held.
2075  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2076  */
2077 static int
2078 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2079 {
2080         struct rq *rq = task_rq(p);
2081
2082         /*
2083          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2084          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2085          */
2086         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2087                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2088                 return 0;
2089         }
2090
2091         init_completion(&req->done);
2092         req->task = p;
2093         req->dest_cpu = dest_cpu;
2094         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2095
2096         return 1;
2097 }
2098
2099 /*
2100  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2101  *                              context switch.
2102  *
2103  * @p must not be current.
2104  */
2105 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2106 {
2107         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2108         int running;
2109         struct rq *rq;
2110
2111         nvcsw   = p->nvcsw;
2112         nivcsw  = p->nivcsw;
2113         for (;;) {
2114                 /*
2115                  * The runqueue is assigned before the actual context
2116                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2117                  *
2118                  * We could check initially without the lock but it is
2119                  * very likely that we need to take the lock in every
2120                  * iteration.
2121                  */
2122                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2123                 running = task_running(rq, p);
2124                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2125
2126                 if (likely(!running))
2127                         break;
2128                 /*
2129                  * The switch count is incremented before the actual
2130                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2131                  * sure at least one completed.
2132                  */
2133                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2134                         break;
2135                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2136                         break;
2137
2138                 cpu_relax();
2139         }
2140 }
2141
2142 /*
2143  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2144  *
2145  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2146  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2147  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2148  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2149  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2150  * @p has remained unscheduled the whole time.
2151  *
2152  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2153  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2154  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2155  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2156  * waiting to become inactive.
2157  */
2158 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2159 {
2160         unsigned long flags;
2161         int running, on_rq;
2162         unsigned long ncsw;
2163         struct rq *rq;
2164
2165         for (;;) {
2166                 /*
2167                  * We do the initial early heuristics without holding
2168                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2169                  * the runqueue lock when things look like they will
2170                  * work out!
2171                  */
2172                 rq = task_rq(p);
2173
2174                 /*
2175                  * If the task is actively running on another CPU
2176                  * still, just relax and busy-wait without holding
2177                  * any locks.
2178                  *
2179                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2180                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2181                  * But we don't care, since "task_running()" will
2182                  * return false if the runqueue has changed and p
2183                  * is actually now running somewhere else!
2184                  */
2185                 while (task_running(rq, p)) {
2186                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2187                                 return 0;
2188                         cpu_relax();
2189                 }
2190
2191                 /*
2192                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2193                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2194                  * just go back and repeat.
2195                  */
2196                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2197                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2198                 running = task_running(rq, p);
2199                 on_rq = p->se.on_rq;
2200                 ncsw = 0;
2201                 if (!match_state || p->state == match_state)
2202                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2203                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2204
2205                 /*
2206                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2207                  */
2208                 if (unlikely(!ncsw))
2209                         break;
2210
2211                 /*
2212                  * Was it really running after all now that we
2213                  * checked with the proper locks actually held?
2214                  *
2215                  * Oops. Go back and try again..
2216                  */
2217                 if (unlikely(running)) {
2218                         cpu_relax();
2219                         continue;
2220                 }
2221
2222                 /*
2223                  * It's not enough that it's not actively running,
2224                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2225                  * preempted!
2226                  *
2227                  * So if it was still runnable (but just not actively
2228                  * running right now), it's preempted, and we should
2229                  * yield - it could be a while.
2230                  */
2231                 if (unlikely(on_rq)) {
2232                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2233                         continue;
2234                 }
2235
2236                 /*
2237                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2238                  * runnable, which means that it will never become
2239                  * running in the future either. We're all done!
2240                  */
2241                 break;
2242         }
2243
2244         return ncsw;
2245 }
2246
2247 /***
2248  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2249  * @p: the to-be-kicked thread
2250  *
2251  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2252  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2253  *
2254  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2255  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2256  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2257  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2258  * achieved as well.
2259  */
2260 void kick_process(struct task_struct *p)
2261 {
2262         int cpu;
2263
2264         preempt_disable();
2265         cpu = task_cpu(p);
2266         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2267                 smp_send_reschedule(cpu);
2268         preempt_enable();
2269 }
2270 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2271 #endif /* CONFIG_SMP */
2272
2273 /**
2274  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2275  * @p:          the task to evaluate
2276  * @func:       the function to be called
2277  * @info:       the function call argument
2278  *
2279  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2280  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2281  */
2282 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2283                               void (*func) (void *info), void *info)
2284 {
2285         int cpu;
2286
2287         preempt_disable();
2288         cpu = task_cpu(p);
2289         if (task_curr(p))
2290                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2291         preempt_enable();
2292 }
2293
2294 /***
2295  * try_to_wake_up - wake up a thread
2296  * @p: the to-be-woken-up thread
2297  * @state: the mask of task states that can be woken
2298  * @sync: do a synchronous wakeup?
2299  *
2300  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2301  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2302  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2303  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2304  * runnable without the overhead of this.
2305  *
2306  * returns failure only if the task is already active.
2307  */
2308 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2309                           int wake_flags)
2310 {
2311         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2312         unsigned long flags;
2313         struct rq *rq, *orig_rq;
2314
2315         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2316                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2317
2318         this_cpu = get_cpu();
2319
2320         smp_wmb();
2321         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2322         update_rq_clock(rq);
2323         if (!(p->state & state))
2324                 goto out;
2325
2326         if (p->se.on_rq)
2327                 goto out_running;
2328
2329         cpu = task_cpu(p);
2330         orig_cpu = cpu;
2331
2332 #ifdef CONFIG_SMP
2333         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2334                 goto out_activate;
2335
2336         /*
2337          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2338          * we put the task in TASK_WAKING state.
2339          *
2340          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2341          */
2342         if (task_contributes_to_load(p))
2343                 rq->nr_uninterruptible--;
2344         p->state = TASK_WAKING;
2345         task_rq_unlock(rq, &flags);
2346
2347         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2348         if (cpu != orig_cpu)
2349                 set_task_cpu(p, cpu);
2350
2351         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2352
2353         if (rq != orig_rq)
2354                 update_rq_clock(rq);
2355
2356         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2357         cpu = task_cpu(p);
2358
2359 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2360         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2361         if (cpu == this_cpu)
2362                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2363         else {
2364                 struct sched_domain *sd;
2365                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2366                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2367                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2368                                 break;
2369                         }
2370                 }
2371         }
2372 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2373
2374 out_activate:
2375 #endif /* CONFIG_SMP */
2376         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2377         if (wake_flags & WF_SYNC)
2378                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2379         if (orig_cpu != cpu)
2380                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2381         if (cpu == this_cpu)
2382                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2383         else
2384                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2385         activate_task(rq, p, 1);
2386         success = 1;
2387
2388         /*
2389          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2390          */
2391         if (!in_interrupt()) {
2392                 struct sched_entity *se = &current->se;
2393                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2394
2395                 if (se->last_wakeup)
2396                         sample -= se->last_wakeup;
2397                 else
2398                         sample -= se->start_runtime;
2399                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2400
2401                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2402         }
2403
2404 out_running:
2405         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2406         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2407
2408         p->state = TASK_RUNNING;
2409 #ifdef CONFIG_SMP
2410         if (p->sched_class->task_wake_up)
2411                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2412 #endif
2413 out:
2414         task_rq_unlock(rq, &flags);
2415         put_cpu();
2416
2417         return success;
2418 }
2419
2420 /**
2421  * wake_up_process - Wake up a specific process
2422  * @p: The process to be woken up.
2423  *
2424  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2425  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2426  * running.
2427  *
2428  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2429  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2430  */
2431 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2432 {
2433         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2434 }
2435 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2436
2437 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2438 {
2439         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2440 }
2441
2442 /*
2443  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2444  * p is forked by current.
2445  *
2446  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2447  */
2448 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2449 {
2450         p->se.exec_start                = 0;
2451         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2452         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2453         p->se.nr_migrations             = 0;
2454         p->se.last_wakeup               = 0;
2455         p->se.avg_overlap               = 0;
2456         p->se.start_runtime             = 0;
2457         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2458         p->se.avg_running               = 0;
2459
2460 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2461         p->se.wait_start                        = 0;
2462         p->se.wait_max                          = 0;
2463         p->se.wait_count                        = 0;
2464         p->se.wait_sum                          = 0;
2465
2466         p->se.sleep_start                       = 0;
2467         p->se.sleep_max                         = 0;
2468         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2469
2470         p->se.block_start                       = 0;
2471         p->se.block_max                         = 0;
2472         p->se.exec_max                          = 0;
2473         p->se.slice_max                         = 0;
2474
2475         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2476         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2477         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2478         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2479         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2480         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2481
2482         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2483         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2484         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2485         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2486         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2487         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2488         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2489         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2490         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2491
2492 #endif
2493
2494         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2495         p->se.on_rq = 0;
2496         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2497
2498 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2499         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2500 #endif
2501
2502         /*
2503          * We mark the process as running here, but have not actually
2504          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2505          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2506          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2507          */
2508         p->state = TASK_RUNNING;
2509 }
2510
2511 /*
2512  * fork()/clone()-time setup:
2513  */
2514 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2515 {
2516         int cpu = get_cpu();
2517
2518         __sched_fork(p);
2519
2520         /*
2521          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2522          */
2523         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2524                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2525                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2526                         p->normal_prio = p->static_prio;
2527                 }
2528
2529                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2530                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2531                         p->normal_prio = p->static_prio;
2532                         set_load_weight(p);
2533                 }
2534
2535                 /*
2536                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2537                  * fulfilled its duty:
2538                  */
2539                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2540         }
2541
2542         /*
2543          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2544          */
2545         p->prio = current->normal_prio;
2546
2547         if (!rt_prio(p->prio))
2548                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2549
2550 #ifdef CONFIG_SMP
2551         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2552 #endif
2553         set_task_cpu(p, cpu);
2554
2555 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2556         if (likely(sched_info_on()))
2557                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2558 #endif
2559 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2560         p->oncpu = 0;
2561 #endif
2562 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2563         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2564         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2565 #endif
2566         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2567
2568         put_cpu();
2569 }
2570
2571 /*
2572  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2573  *
2574  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2575  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2576  * on the runqueue and wakes it.
2577  */
2578 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2579 {
2580         unsigned long flags;
2581         struct rq *rq;
2582
2583         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2584         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2585         update_rq_clock(rq);
2586
2587         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2588                 activate_task(rq, p, 0);
2589         } else {
2590                 /*
2591                  * Let the scheduling class do new task startup
2592                  * management (if any):
2593                  */
2594                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2595                 inc_nr_running(rq);
2596         }
2597         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2598         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2599 #ifdef CONFIG_SMP
2600         if (p->sched_class->task_wake_up)
2601                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2602 #endif
2603         task_rq_unlock(rq, &flags);
2604 }
2605
2606 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2607
2608 /**
2609  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2610  * @notifier: notifier struct to register
2611  */
2612 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2613 {
2614         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2615 }
2616 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2617
2618 /**
2619  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2620  * @notifier: notifier struct to unregister
2621  *
2622  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2623  */
2624 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2625 {
2626         hlist_del(&notifier->link);
2627 }
2628 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2629
2630 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2631 {
2632         struct preempt_notifier *notifier;
2633         struct hlist_node *node;
2634
2635         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2636                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2637 }
2638
2639 static void
2640 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2641                                  struct task_struct *next)
2642 {
2643         struct preempt_notifier *notifier;
2644         struct hlist_node *node;
2645
2646         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2647                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2648 }
2649
2650 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2651
2652 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2653 {
2654 }
2655
2656 static void
2657 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2658                                  struct task_struct *next)
2659 {
2660 }
2661
2662 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2663
2664 /**
2665  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2666  * @rq: the runqueue preparing to switch
2667  * @prev: the current task that is being switched out
2668  * @next: the task we are going to switch to.
2669  *
2670  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2671  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2672  * switch.
2673  *
2674  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2675  * hooks.
2676  */
2677 static inline void
2678 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2679                     struct task_struct *next)
2680 {
2681         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2682         prepare_lock_switch(rq, next);
2683         prepare_arch_switch(next);
2684 }
2685
2686 /**
2687  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2688  * @rq: runqueue associated with task-switch
2689  * @prev: the thread we just switched away from.
2690  *
2691  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2692  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2693  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2694  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2695  *
2696  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2697  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2698  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2699  * details.)
2700  */
2701 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2702         __releases(rq->lock)
2703 {
2704         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2705         long prev_state;
2706
2707         rq->prev_mm = NULL;
2708
2709         /*
2710          * A task struct has one reference for the use as "current".
2711          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2712          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2713          * the scheduled task must drop that reference.
2714          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2715          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2716          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2717          * be dropped twice.
2718          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2719          */
2720         prev_state = prev->state;
2721         finish_arch_switch(prev);
2722         perf_event_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2723         finish_lock_switch(rq, prev);
2724
2725         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2726         if (mm)
2727                 mmdrop(mm);
2728         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2729                 /*
2730                  * Remove function-return probe instances associated with this
2731                  * task and put them back on the free list.
2732                  */
2733                 kprobe_flush_task(prev);
2734                 put_task_struct(prev);
2735         }
2736 }
2737
2738 #ifdef CONFIG_SMP
2739
2740 /* assumes rq->lock is held */
2741 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2742 {
2743         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2744                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2745 }
2746
2747 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2748 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2749 {
2750         if (rq->post_schedule) {
2751                 unsigned long flags;
2752
2753                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2754                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2755                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2756                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2757
2758                 rq->post_schedule = 0;
2759         }
2760 }
2761
2762 #else
2763
2764 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2765 {
2766 }
2767
2768 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2769 {
2770 }
2771
2772 #endif
2773
2774 /**
2775  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2776  * @prev: the thread we just switched away from.
2777  */
2778 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2779         __releases(rq->lock)
2780 {
2781         struct rq *rq = this_rq();
2782
2783         finish_task_switch(rq, prev);
2784
2785         /*
2786          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2787          * task_switch?
2788          */
2789         post_schedule(rq);
2790
2791 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2792         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2793         preempt_enable();
2794 #endif
2795         if (current->set_child_tid)
2796                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2797 }
2798
2799 /*
2800  * context_switch - switch to the new MM and the new
2801  * thread's register state.
2802  */
2803 static inline void
2804 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2805                struct task_struct *next)
2806 {
2807         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2808
2809         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2810         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2811         mm = next->mm;
2812         oldmm = prev->active_mm;
2813         /*
2814          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2815          * combine the page table reload and the switch backend into
2816          * one hypercall.
2817          */
2818         arch_start_context_switch(prev);
2819
2820         if (unlikely(!mm)) {
2821                 next->active_mm = oldmm;
2822                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2823                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2824         } else
2825                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2826
2827         if (unlikely(!prev->mm)) {
2828                 prev->active_mm = NULL;
2829                 rq->prev_mm = oldmm;
2830         }
2831         /*
2832          * Since the runqueue lock will be released by the next
2833          * task (which is an invalid locking op but in the case
2834          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2835          * do an early lockdep release here:
2836          */
2837 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2838         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2839 #endif
2840
2841         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2842         switch_to(prev, next, prev);
2843
2844         barrier();
2845         /*
2846          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2847          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2848          * frame will be invalid.
2849          */
2850         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2851 }
2852
2853 /*
2854  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2855  *
2856  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2857  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2858  * number of context switches performed since bootup.
2859  */
2860 unsigned long nr_running(void)
2861 {
2862         unsigned long i, sum = 0;
2863
2864         for_each_online_cpu(i)
2865                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2866
2867         return sum;
2868 }
2869
2870 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2871 {
2872         unsigned long i, sum = 0;
2873
2874         for_each_possible_cpu(i)
2875                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2876
2877         /*
2878          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2879          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2880          */
2881         if (unlikely((long)sum < 0))
2882                 sum = 0;
2883
2884         return sum;
2885 }
2886
2887 unsigned long long nr_context_switches(void)
2888 {
2889         int i;
2890         unsigned long long sum = 0;
2891
2892         for_each_possible_cpu(i)
2893                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2894
2895         return sum;
2896 }
2897
2898 unsigned long nr_iowait(void)
2899 {
2900         unsigned long i, sum = 0;
2901
2902         for_each_possible_cpu(i)
2903                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2904
2905         return sum;
2906 }
2907
2908 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2909 {
2910         struct rq *this = this_rq();
2911         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2912 }
2913
2914 unsigned long this_cpu_load(void)
2915 {
2916         struct rq *this = this_rq();
2917         return this->cpu_load[0];
2918 }
2919
2920
2921 /* Variables and functions for calc_load */
2922 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2923 static unsigned long calc_load_update;
2924 unsigned long avenrun[3];
2925 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2926
2927 /**
2928  * get_avenrun - get the load average array
2929  * @loads:      pointer to dest load array
2930  * @offset:     offset to add
2931  * @shift:      shift count to shift the result left
2932  *
2933  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2934  */
2935 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2936 {
2937         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2938         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2939         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2940 }
2941
2942 static unsigned long
2943 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2944 {
2945         load *= exp;
2946         load += active * (FIXED_1 - exp);
2947         return load >> FSHIFT;
2948 }
2949
2950 /*
2951  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2952  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2953  */
2954 void calc_global_load(void)
2955 {
2956         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2957         long active;
2958
2959         if (time_before(jiffies, upd))
2960                 return;
2961
2962         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2963         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2964
2965         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2966         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2967         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2968
2969         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2970 }
2971
2972 /*
2973  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2974  */
2975 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2976 {
2977         long nr_active, delta;
2978
2979         nr_active = this_rq->nr_running;
2980         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2981
2982         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2983                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2984                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2985                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2986         }
2987 }
2988
2989 /*
2990  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2991  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2992  */
2993 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2994 {
2995         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2996         int i, scale;
2997
2998         this_rq->nr_load_updates++;
2999
3000         /* Update our load: */
3001         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3002                 unsigned long old_load, new_load;
3003
3004                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3005
3006                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3007                 new_load = this_load;
3008                 /*
3009                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3010                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3011                  * example.
3012                  */
3013                 if (new_load > old_load)
3014                         new_load += scale-1;
3015                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3016         }
3017
3018         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3019                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3020                 calc_load_account_active(this_rq);
3021         }
3022 }
3023
3024 #ifdef CONFIG_SMP
3025
3026 /*
3027  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3028  *
3029  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3030  * you need to do so manually before calling.
3031  */
3032 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3033         __acquires(rq1->lock)
3034         __acquires(rq2->lock)
3035 {
3036         BUG_ON(!irqs_disabled());
3037         if (rq1 == rq2) {
3038                 spin_lock(&rq1->lock);
3039                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3040         } else {
3041                 if (rq1 < rq2) {
3042                         spin_lock(&rq1->lock);
3043                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3044                 } else {
3045                         spin_lock(&rq2->lock);
3046                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3047                 }
3048         }
3049         update_rq_clock(rq1);
3050         update_rq_clock(rq2);
3051 }
3052
3053 /*
3054  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3055  *
3056  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3057  * you need to do so manually after calling.
3058  */
3059 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3060         __releases(rq1->lock)
3061         __releases(rq2->lock)
3062 {
3063         spin_unlock(&rq1->lock);
3064         if (rq1 != rq2)
3065                 spin_unlock(&rq2->lock);
3066         else
3067                 __release(rq2->lock);
3068 }
3069
3070 /*
3071  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3072  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3073  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3074  * the cpu_allowed mask is restored.
3075  */
3076 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3077 {
3078         struct migration_req req;
3079         unsigned long flags;
3080         struct rq *rq;
3081
3082         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3083         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3084             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3085                 goto out;
3086
3087         /* force the process onto the specified CPU */
3088         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3089                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3090                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3091
3092                 get_task_struct(mt);
3093                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3094                 wake_up_process(mt);
3095                 put_task_struct(mt);
3096                 wait_for_completion(&req.done);
3097
3098                 return;
3099         }
3100 out:
3101         task_rq_unlock(rq, &flags);
3102 }
3103
3104 /*
3105  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3106  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3107  */
3108 void sched_exec(void)
3109 {
3110         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3111         new_cpu = current->sched_class->select_task_rq(current, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3112         put_cpu();
3113         if (new_cpu != this_cpu)
3114                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3115 }
3116
3117 /*
3118  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3119  * Both runqueues must be locked.
3120  */
3121 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3122                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3123 {
3124         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3125         set_task_cpu(p, this_cpu);
3126         activate_task(this_rq, p, 0);
3127         /*
3128          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3129          * to be always true for them.
3130          */
3131         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3132 }
3133
3134 /*
3135  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3136  */
3137 static
3138 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3139                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3140                      int *all_pinned)
3141 {
3142         int tsk_cache_hot = 0;
3143         /*
3144          * We do not migrate tasks that are:
3145          * 1) running (obviously), or
3146          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3147          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3148          */
3149         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3150                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3151                 return 0;
3152         }
3153         *all_pinned = 0;
3154
3155         if (task_running(rq, p)) {
3156                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3157                 return 0;
3158         }
3159
3160         /*
3161          * Aggressive migration if:
3162          * 1) task is cache cold, or
3163          * 2) too many balance attempts have failed.
3164          */
3165
3166         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3167         if (!tsk_cache_hot ||
3168                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3169 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3170                 if (tsk_cache_hot) {
3171                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3172                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3173                 }
3174 #endif
3175                 return 1;
3176         }
3177
3178         if (tsk_cache_hot) {
3179                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3180                 return 0;
3181         }
3182         return 1;
3183 }
3184
3185 static unsigned long
3186 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3187               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3188               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3189               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3190 {
3191         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3192         struct task_struct *p;
3193         long rem_load_move = max_load_move;
3194
3195         if (max_load_move == 0)
3196                 goto out;
3197
3198         pinned = 1;
3199
3200         /*
3201          * Start the load-balancing iterator:
3202          */
3203         p = iterator->start(iterator->arg);
3204 next:
3205         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3206                 goto out;
3207
3208         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3209             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3210                 p = iterator->next(iterator->arg);
3211                 goto next;
3212         }
3213
3214         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3215         pulled++;
3216         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3217
3218 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3219         /*
3220          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3221          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3222          * section.
3223          */
3224         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3225                 goto out;
3226 #endif
3227
3228         /*
3229          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3230          */
3231         if (rem_load_move > 0) {
3232                 if (p->prio < *this_best_prio)
3233                         *this_best_prio = p->prio;
3234                 p = iterator->next(iterator->arg);
3235                 goto next;
3236         }
3237 out:
3238         /*
3239          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3240          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3241          * inside pull_task().
3242          */
3243         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3244
3245         if (all_pinned)
3246                 *all_pinned = pinned;
3247
3248         return max_load_move - rem_load_move;
3249 }
3250
3251 /*
3252  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3253  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3254  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3255  *
3256  * Called with both runqueues locked.
3257  */
3258 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3259                       unsigned long max_load_move,
3260                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3261                       int *all_pinned)
3262 {
3263         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3264         unsigned long total_load_moved = 0;
3265         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3266
3267         do {
3268                 total_load_moved +=
3269                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3270                                 max_load_move - total_load_moved,
3271                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3272                 class = class->next;
3273
3274 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3275                 /*
3276                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3277                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3278                  * the critical section.
3279                  */
3280                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3281                         break;
3282 #endif
3283         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3284
3285         return total_load_moved > 0;
3286 }
3287
3288 static int
3289 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3290                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3291                    struct rq_iterator *iterator)
3292 {
3293         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3294         int pinned = 0;
3295
3296         while (p) {
3297                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3298                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3299                         /*
3300                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3301                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3302                          * stats here rather than inside pull_task().
3303                          */
3304                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3305
3306                         return 1;
3307                 }
3308                 p = iterator->next(iterator->arg);
3309         }
3310
3311         return 0;
3312 }
3313
3314 /*
3315  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3316  * part of active balancing operations within "domain".
3317  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3318  *
3319  * Called with both runqueues locked.
3320  */
3321 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3322                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3323 {
3324         const struct sched_class *class;
3325
3326         for_each_class(class) {
3327                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3328                         return 1;
3329         }
3330
3331         return 0;
3332 }
3333 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3334 /*
3335  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3336  *              during load balancing.
3337  */
3338 struct sd_lb_stats {
3339         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3340         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3341         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3342         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3343         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3344
3345         /** Statistics of this group */
3346         unsigned long this_load;
3347         unsigned long this_load_per_task;
3348         unsigned long this_nr_running;
3349
3350         /* Statistics of the busiest group */
3351         unsigned long max_load;
3352         unsigned long busiest_load_per_task;
3353         unsigned long busiest_nr_running;
3354
3355         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3356 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3357         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3358         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3359         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3360         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3361         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3362         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3363 #endif
3364 };
3365
3366 /*
3367  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3368  */
3369 struct sg_lb_stats {
3370         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3371         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3372         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3373         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3374         unsigned long group_capacity;
3375         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3376 };
3377
3378 /**
3379  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3380  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3381  */
3382 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3383 {
3384         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3385 }
3386
3387 /**
3388  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3389  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3390  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3391  */
3392 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3393                                         enum cpu_idle_type idle)
3394 {
3395         int load_idx;
3396
3397         switch (idle) {
3398         case CPU_NOT_IDLE:
3399                 load_idx = sd->busy_idx;
3400                 break;
3401
3402         case CPU_NEWLY_IDLE:
3403                 load_idx = sd->newidle_idx;
3404                 break;
3405         default:
3406                 load_idx = sd->idle_idx;
3407                 break;
3408         }
3409
3410         return load_idx;
3411 }
3412
3413
3414 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3415 /**
3416  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3417  * the given sched_domain, during load balancing.
3418  *
3419  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3420  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3421  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3422  */
3423 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3424         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3425 {
3426         /*
3427          * Busy processors will not participate in power savings
3428          * balance.
3429          */
3430         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3431                 sds->power_savings_balance = 0;
3432         else {
3433                 sds->power_savings_balance = 1;
3434                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3435                 sds->leader_nr_running = 0;
3436         }
3437 }
3438
3439 /**
3440  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3441  * sched_domain while performing load balancing.
3442  *
3443  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3444  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3445  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3446  *              load balancing ?
3447  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3448  */
3449 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3450         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3451 {
3452
3453         if (!sds->power_savings_balance)
3454                 return;
3455
3456         /*
3457          * If the local group is idle or completely loaded
3458          * no need to do power savings balance at this domain
3459          */
3460         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3461                                 !sds->this_nr_running))
3462                 sds->power_savings_balance = 0;
3463
3464         /*
3465          * If a group is already running at full capacity or idle,
3466          * don't include that group in power savings calculations
3467          */
3468         if (!sds->power_savings_balance ||
3469                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3470                 !sgs->sum_nr_running)
3471                 return;
3472
3473         /*
3474          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3475          * This is the group from where we need to pick up the load
3476          * for saving power
3477          */
3478         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3479             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3480              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3481                 sds->group_min = group;
3482                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3483                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3484                                                 sgs->sum_nr_running;
3485         }
3486
3487         /*
3488          * Calculate the group which is almost near its
3489          * capacity but still has some space to pick up some load
3490          * from other group and save more power
3491          */
3492         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3493                 return;
3494
3495         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3496             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3497              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3498                 sds->group_leader = group;
3499                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3500         }
3501 }
3502
3503 /**
3504  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3505  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3506  *      under consideration.
3507  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3508  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3509  *
3510  * Description:
3511  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3512  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3513  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3514  *
3515  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3516  * Else returns 0.
3517  */
3518 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3519                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3520 {
3521         if (!sds->power_savings_balance)
3522                 return 0;
3523
3524         if (sds->this != sds->group_leader ||
3525                         sds->group_leader == sds->group_min)
3526                 return 0;
3527
3528         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3529         sds->busiest = sds->group_min;
3530
3531         return 1;
3532
3533 }
3534 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3535 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3536         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3537 {
3538         return;
3539 }
3540
3541 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3542         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3543 {
3544         return;
3545 }
3546
3547 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3548                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3549 {
3550         return 0;
3551 }
3552 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3553
3554
3555 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3556 {
3557         return SCHED_LOAD_SCALE;
3558 }
3559
3560 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3561 {
3562         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3563 }
3564
3565 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3566 {
3567         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3568         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3569
3570         smt_gain /= weight;
3571
3572         return smt_gain;
3573 }
3574
3575 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3576 {
3577         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3578 }
3579
3580 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3581 {
3582         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3583         u64 total, available;
3584
3585         sched_avg_update(rq);
3586
3587         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3588         available = total - rq->rt_avg;
3589
3590         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3591                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3592
3593         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3594
3595         return div_u64(available, total);
3596 }
3597
3598 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3599 {
3600         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3601         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3602         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3603
3604         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3605                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3606         else
3607                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3608
3609         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3610
3611         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3612                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3613                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3614                 else
3615                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3616
3617                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3618         }
3619
3620         power *= scale_rt_power(cpu);
3621         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3622
3623         if (!power)
3624                 power = 1;
3625
3626         sdg->cpu_power = power;
3627 }
3628
3629 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3630 {
3631         struct sched_domain *child = sd->child;
3632         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3633         unsigned long power;
3634
3635         if (!child) {
3636                 update_cpu_power(sd, cpu);
3637                 return;
3638         }
3639
3640         power = 0;
3641
3642         group = child->groups;
3643         do {
3644                 power += group->cpu_power;
3645                 group = group->next;
3646         } while (group != child->groups);
3647
3648         sdg->cpu_power = power;
3649 }
3650
3651 /**
3652  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3653  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3654  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3655  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3656  * @idle: Idle status of this_cpu
3657  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3658  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3659  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3660  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3661  * @balance: Should we balance.
3662  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3663  */
3664 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3665                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3666                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3667                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3668                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3669 {
3670         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3671         int i;
3672         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3673         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3674         unsigned long avg_load_per_task;
3675
3676         if (local_group) {
3677                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3678                 if (balance_cpu == this_cpu)
3679                         update_group_power(sd, this_cpu);
3680         }
3681
3682         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3683         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3684         max_cpu_load = 0;
3685         min_cpu_load = ~0UL;
3686
3687         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3688                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3689
3690                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3691                         *sd_idle = 0;
3692
3693                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3694                 if (local_group) {
3695                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3696                                 first_idle_cpu = 1;
3697                                 balance_cpu = i;
3698                         }
3699
3700                         load = target_load(i, load_idx);
3701                 } else {
3702                         load = source_load(i, load_idx);
3703                         if (load > max_cpu_load)
3704                                 max_cpu_load = load;
3705                         if (min_cpu_load > load)
3706                                 min_cpu_load = load;
3707                 }
3708
3709                 sgs->group_load += load;
3710                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3711                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3712
3713                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3714         }
3715
3716         /*
3717          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3718          * is eligible for doing load balancing at this and above
3719          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3720          * to do the newly idle load balance.
3721          */
3722         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3723             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3724                 *balance = 0;
3725                 return;
3726         }
3727
3728         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3729         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3730
3731
3732         /*
3733          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3734          * than the average weight of two tasks.
3735          *
3736          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3737          *      might not be a suitable number - should we keep a
3738          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3739          *      the hierarchy?
3740          */
3741         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3742                 group->cpu_power;
3743
3744         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3745                 sgs->group_imb = 1;
3746
3747         sgs->group_capacity =
3748                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3749 }
3750
3751 /**
3752  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3753  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3754  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3755  * @idle: Idle status of this_cpu
3756  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3757  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3758  * @balance: Should we balance.
3759  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3760  */
3761 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3762                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3763                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3764                         struct sd_lb_stats *sds)
3765 {
3766         struct sched_domain *child = sd->child;
3767         struct sched_group *group = sd->groups;
3768         struct sg_lb_stats sgs;
3769         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3770
3771         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3772                 prefer_sibling = 1;
3773
3774         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3775         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3776
3777         do {
3778                 int local_group;
3779
3780                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3781                                                sched_group_cpus(group));
3782                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3783                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3784                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3785
3786                 if (local_group && balance && !(*balance))
3787                         return;
3788
3789                 sds->total_load += sgs.group_load;
3790                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3791
3792                 /*
3793                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3794                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3795                  * and move all the excess tasks away.
3796                  */
3797                 if (prefer_sibling)
3798                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3799
3800                 if (local_group) {
3801                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3802                         sds->this = group;
3803                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3804                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3805                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3806                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3807                                 sgs.group_imb)) {
3808                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3809                         sds->busiest = group;
3810                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3811                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3812                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3813                 }
3814
3815                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3816                 group = group->next;
3817         } while (group != sd->groups);
3818 }
3819
3820 /**
3821  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3822  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3823  *                      load balancing.
3824  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3825  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3826  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3827  */
3828 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3829                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3830 {
3831         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3832         unsigned int imbn = 2;
3833
3834         if (sds->this_nr_running) {
3835                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3836                 if (sds->busiest_load_per_task >
3837                                 sds->this_load_per_task)
3838                         imbn = 1;
3839         } else
3840                 sds->this_load_per_task =
3841                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3842
3843         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3844                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3845                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3846                 return;
3847         }
3848
3849         /*
3850          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3851          * however we may be able to increase total CPU power used by
3852          * moving them.
3853          */
3854
3855         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3856                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3857         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3858                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3859         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3860
3861         /* Amount of load we'd subtract */
3862         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3863                 sds->busiest->cpu_power;
3864         if (sds->max_load > tmp)
3865                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3866                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3867
3868         /* Amount of load we'd add */
3869         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3870                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3871                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3872                         sds->this->cpu_power;
3873         else
3874                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3875                         sds->this->cpu_power;
3876         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3877                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3878         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3879
3880         /* Move if we gain throughput */
3881         if (pwr_move > pwr_now)
3882                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3883 }
3884
3885 /**
3886  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3887  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3888  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3889  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3890  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3891  */
3892 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3893                 unsigned long *imbalance)
3894 {
3895         unsigned long max_pull;
3896         /*
3897          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3898          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3899          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3900          */
3901         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3902                 *imbalance = 0;
3903                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3904         }
3905
3906         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3907         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3908                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3909
3910         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3911         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3912                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3913                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3914
3915         /*
3916          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3917          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3918          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3919          * moved
3920          */
3921         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3922                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3923
3924 }
3925 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3926
3927 /**
3928  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3929  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3930  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3931  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3932  * such a group exists.
3933  *
3934  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3935  * to restore balance.
3936  *
3937  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3938  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3939  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3940  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3941  * @idle: The idle status of this_cpu.
3942  * @sd_idle: The idleness of sd
3943  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3944  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3945  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3946  *
3947  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3948  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3949  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3950  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3951  */
3952 static struct sched_group *
3953 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3954                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3955                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3956 {
3957         struct sd_lb_stats sds;
3958
3959         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3960
3961         /*
3962          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3963          * this level.
3964          */
3965         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3966                                         balance, &sds);
3967
3968         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3969         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3970          *    at this level.
3971          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3972          * 3) This group is the busiest group.
3973          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3974          *    sched_domain.
3975          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3976          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3977          */
3978         if (balance && !(*balance))
3979                 goto ret;
3980
3981         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3982                 goto out_balanced;
3983
3984         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3985                 goto out_balanced;
3986
3987         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3988
3989         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3990                 goto out_balanced;
3991
3992         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3993                 goto out_balanced;
3994
3995         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3996         if (sds.group_imb)
3997                 sds.busiest_load_per_task =
3998                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3999
4000         /*
4001          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4002          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4003          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4004          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4005          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4006          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4007          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4008          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4009          * appear as very large values with unsigned longs.
4010          */
4011         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4012                 goto out_balanced;
4013
4014         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4015         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4016         return sds.busiest;
4017
4018 out_balanced:
4019         /*
4020          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4021          * to save power.
4022          */
4023         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4024                 return sds.busiest;
4025 ret:
4026         *imbalance = 0;
4027         return NULL;
4028 }
4029
4030 /*
4031  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4032  */
4033 static struct rq *
4034 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4035                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4036 {
4037         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4038         unsigned long max_load = 0;
4039         int i;
4040
4041         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4042                 unsigned long power = power_of(i);
4043                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4044                 unsigned long wl;
4045
4046                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4047                         continue;
4048
4049                 rq = cpu_rq(i);
4050                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4051                 wl /= power;
4052
4053                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4054                         continue;
4055
4056                 if (wl > max_load) {
4057                         max_load = wl;
4058                         busiest = rq;
4059                 }
4060         }
4061
4062         return busiest;
4063 }
4064
4065 /*
4066  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4067  * so long as it is large enough.
4068  */
4069 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4070
4071 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4072 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4073
4074 /*
4075  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4076  * tasks if there is an imbalance.
4077  */
4078 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4079                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4080                         int *balance)
4081 {
4082         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4083         struct sched_group *group;
4084         unsigned long imbalance;
4085         struct rq *busiest;
4086         unsigned long flags;
4087         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4088
4089         cpumask_setall(cpus);
4090
4091         /*
4092          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4093          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4094          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4095          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4096          */
4097         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4098             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4099                 sd_idle = 1;
4100
4101         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4102
4103 redo:
4104         update_shares(sd);
4105         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4106                                    cpus, balance);
4107
4108         if (*balance == 0)
4109                 goto out_balanced;
4110
4111         if (!group) {
4112                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4113                 goto out_balanced;
4114         }
4115
4116         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4117         if (!busiest) {
4118                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4119                 goto out_balanced;
4120         }
4121
4122         BUG_ON(busiest == this_rq);
4123
4124         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4125
4126         ld_moved = 0;
4127         if (busiest->nr_running > 1) {
4128                 /*
4129                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4130                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4131                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4132                  * correctly treated as an imbalance.
4133                  */
4134                 local_irq_save(flags);
4135                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4136                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4137                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4138                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4139                 local_irq_restore(flags);
4140
4141                 /*
4142                  * some other cpu did the load balance for us.
4143                  */
4144                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4145                         resched_cpu(this_cpu);
4146
4147                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4148                 if (unlikely(all_pinned)) {
4149                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4150                         if (!cpumask_empty(cpus))
4151                                 goto redo;
4152                         goto out_balanced;
4153                 }
4154         }
4155
4156         if (!ld_moved) {
4157                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4158                 sd->nr_balance_failed++;
4159
4160                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4161
4162                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4163
4164                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4165                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4166                          */
4167                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4168                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4169                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4170                                 all_pinned = 1;
4171                                 goto out_one_pinned;
4172                         }
4173
4174                         if (!busiest->active_balance) {
4175                                 busiest->active_balance = 1;
4176                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4177                                 active_balance = 1;
4178                         }
4179                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4180                         if (active_balance)
4181                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4182
4183                         /*
4184                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4185                          * counter.
4186                          */
4187                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4188                 }
4189         } else
4190                 sd->nr_balance_failed = 0;
4191
4192         if (likely(!active_balance)) {
4193                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4194                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4195         } else {
4196                 /*
4197                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4198                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4199                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4200                  * move_tasks).
4201                  */
4202                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4203                         sd->balance_interval *= 2;
4204         }
4205
4206         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4207             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4208                 ld_moved = -1;
4209
4210         goto out;
4211
4212 out_balanced:
4213         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4214
4215         sd->nr_balance_failed = 0;
4216
4217 out_one_pinned:
4218         /* tune up the balancing interval */
4219         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4220                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4221                 sd->balance_interval *= 2;
4222
4223         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4224             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4225                 ld_moved = -1;
4226         else
4227                 ld_moved = 0;
4228 out:
4229         if (ld_moved)
4230                 update_shares(sd);
4231         return ld_moved;
4232 }
4233
4234 /*
4235  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4236  * tasks if there is an imbalance.
4237  *
4238  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4239  * this_rq is locked.
4240  */
4241 static int
4242 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4243 {
4244         struct sched_group *group;
4245         struct rq *busiest = NULL;
4246         unsigned long imbalance;
4247         int ld_moved = 0;
4248         int sd_idle = 0;
4249         int all_pinned = 0;
4250         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4251
4252         cpumask_setall(cpus);
4253
4254         /*
4255          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4256          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4257          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4258          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4259          */
4260         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4261             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4262                 sd_idle = 1;
4263
4264         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4265 redo:
4266         update_shares_locked(this_rq, sd);
4267         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4268                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4269         if (!group) {
4270                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4271                 goto out_balanced;
4272         }
4273
4274         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4275         if (!busiest) {
4276                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4277                 goto out_balanced;
4278         }
4279
4280         BUG_ON(busiest == this_rq);
4281
4282         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4283
4284         ld_moved = 0;
4285         if (busiest->nr_running > 1) {
4286                 /* Attempt to move tasks */
4287                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4288                 /* this_rq->clock is already updated */
4289                 update_rq_clock(busiest);
4290                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4291                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4292                                         &all_pinned);
4293                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4294
4295                 if (unlikely(all_pinned)) {
4296                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4297                         if (!cpumask_empty(cpus))
4298                                 goto redo;
4299                 }
4300         }
4301
4302         if (!ld_moved) {
4303                 int active_balance = 0;
4304
4305                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4306                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4307                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4308                         return -1;
4309
4310                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4311                         return -1;
4312
4313                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4314                         return -1;
4315
4316                 /*
4317                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4318                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4319                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4320                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4321                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4322                  *
4323                  * The package power saving logic comes from
4324                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4325                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4326                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4327                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4328                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4329                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4330                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4331                  *
4332                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4333                  * will be more than one task in the source run queue and
4334                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4335                  * active balance code will not be triggered.
4336                  */
4337
4338                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4339                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4340
4341                 /*
4342                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4343                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4344                  */
4345                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4346                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4347                         all_pinned = 1;
4348                         return ld_moved;
4349                 }
4350
4351                 if (!busiest->active_balance) {
4352                         busiest->active_balance = 1;
4353                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4354                         active_balance = 1;
4355                 }
4356
4357                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4358                 /*
4359                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4360                  */
4361                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4362                 if (active_balance)
4363                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4364                 spin_lock(&this_rq->lock);
4365
4366         } else
4367                 sd->nr_balance_failed = 0;
4368
4369         update_shares_locked(this_rq, sd);
4370         return ld_moved;
4371
4372 out_balanced:
4373         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4374         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4375             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4376                 return -1;
4377         sd->nr_balance_failed = 0;
4378
4379         return 0;
4380 }
4381
4382 /*
4383  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4384  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4385  */
4386 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4387 {
4388         struct sched_domain *sd;
4389         int pulled_task = 0;
4390         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4391
4392         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4393                 unsigned long interval;
4394
4395                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4396                         continue;
4397
4398                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4399                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4400                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4401                                                            sd);
4402
4403                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4404                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4405                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4406                 if (pulled_task)
4407                         break;
4408         }
4409         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4410                 /*
4411                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4412                  * a busy processor. So reset next_balance.
4413                  */
4414                 this_rq->next_balance = next_balance;
4415         }
4416 }
4417
4418 /*
4419  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4420  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4421  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4422  * logical imbalances.
4423  *
4424  * Called with busiest_rq locked.
4425  */
4426 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4427 {
4428         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4429         struct sched_domain *sd;
4430         struct rq *target_rq;
4431
4432         /* Is there any task to move? */
4433         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4434                 return;
4435
4436         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4437
4438         /*
4439          * This condition is "impossible", if it occurs
4440          * we need to fix it. Originally reported by
4441          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4442          */
4443         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4444
4445         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4446         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4447         update_rq_clock(busiest_rq);
4448         update_rq_clock(target_rq);
4449
4450         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4451         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4452                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4453                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4454                                 break;
4455         }
4456
4457         if (likely(sd)) {
4458                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4459
4460                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4461                                   sd, CPU_IDLE))
4462                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4463                 else
4464                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4465         }
4466         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4467 }
4468
4469 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4470 static struct {
4471         atomic_t load_balancer;
4472         cpumask_var_t cpu_mask;
4473         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4474 } nohz ____cacheline_aligned = {
4475         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4476 };
4477
4478 int get_nohz_load_balancer(void)
4479 {
4480         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4481 }
4482
4483 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4484 /**
4485  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4486  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4487  *              be returned.
4488  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4489  *              for the given cpu.
4490  *
4491  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4492  */
4493 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4494 {
4495         struct sched_domain *sd;
4496
4497         for_each_domain(cpu, sd)
4498                 if (sd && (sd->flags & flag))
4499                         break;
4500
4501         return sd;
4502 }
4503
4504 /**
4505  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4506  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4507  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4508  *              for cpu.
4509  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4510  *
4511  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4512  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4513  */
4514 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4515         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4516                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4517
4518 /**
4519  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4520  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4521  *
4522  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4523  *
4524  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4525  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4526  * sched_group is semi-idle or not.
4527  */
4528 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4529 {
4530         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4531                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4532
4533         /*
4534          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4535          * and atleast one idle cpu.
4536          */
4537         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4538                 return 0;
4539
4540         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4541                 return 0;
4542
4543         return 1;
4544 }
4545 /**
4546  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4547  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4548  *
4549  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4550  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4551  *
4552  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4553  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4554  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4555  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4556  */
4557 static int find_new_ilb(int cpu)
4558 {
4559         struct sched_domain *sd;
4560         struct sched_group *ilb_group;
4561
4562         /*
4563          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4564          * when power-aware load balancing is enabled
4565          */
4566         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4567                 goto out_done;
4568
4569         /*
4570          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4571          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4572          */
4573         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4574                 goto out_done;
4575
4576         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4577                 ilb_group = sd->groups;
4578
4579                 do {
4580                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4581                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4582
4583                         ilb_group = ilb_group->next;
4584
4585                 } while (ilb_group != sd->groups);
4586         }
4587
4588 out_done:
4589         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4590 }
4591 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4592 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4593 {
4594         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4595 }
4596 #endif
4597
4598 /*
4599  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4600  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4601  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4602  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4603  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4604  * arrives...
4605  *
4606  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4607  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4608  * nohz.cpu_mask..
4609  *
4610  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4611  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4612  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4613  * there is no need for ilb owner.
4614  *
4615  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4616  * next busy scheduler_tick()
4617  */
4618 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4619 {
4620         int cpu = smp_processor_id();
4621
4622         if (stop_tick) {
4623                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4624
4625                 if (!cpu_active(cpu)) {
4626                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4627                                 return 0;
4628
4629                         /*
4630                          * If we are going offline and still the leader,
4631                          * give up!
4632                          */
4633                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4634                                 BUG();
4635
4636                         return 0;
4637                 }
4638
4639                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4640
4641                 /* time for ilb owner also to sleep */
4642                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4643                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4644                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4645                         return 0;
4646                 }
4647
4648                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4649                         /* make me the ilb owner */
4650                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4651                                 return 1;
4652                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4653                         int new_ilb;
4654
4655                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4656                                                 sched_mc_power_savings))
4657                                 return 1;
4658                         /*
4659                          * Check to see if there is a more power-efficient
4660                          * ilb.
4661                          */
4662                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4663                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4664                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4665                                 resched_cpu(new_ilb);
4666                                 return 0;
4667                         }
4668                         return 1;
4669                 }
4670         } else {
4671                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4672                         return 0;
4673
4674                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4675
4676                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4677                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4678                                 BUG();
4679         }
4680         return 0;
4681 }
4682 #endif
4683
4684 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4685
4686 /*
4687  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4688  * and initiates a balancing operation if so.
4689  *
4690  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4691  */
4692 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4693 {
4694         int balance = 1;
4695         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4696         unsigned long interval;
4697         struct sched_domain *sd;
4698         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4699         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4700         int update_next_balance = 0;
4701         int need_serialize;
4702
4703         for_each_domain(cpu, sd) {
4704                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4705                         continue;
4706
4707                 interval = sd->balance_interval;
4708                 if (idle != CPU_IDLE)
4709                         interval *= sd->busy_factor;
4710
4711                 /* scale ms to jiffies */
4712                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4713                 if (unlikely(!interval))
4714                         interval = 1;
4715                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4716                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4717
4718                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4719
4720                 if (need_serialize) {
4721                         if (!spin_trylock(&balancing))
4722                                 goto out;
4723                 }
4724
4725                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4726                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4727                                 /*
4728                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4729                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4730                                  * not idle.
4731                                  */
4732                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4733                         }
4734                         sd->last_balance = jiffies;
4735                 }
4736                 if (need_serialize)
4737                         spin_unlock(&balancing);
4738 out:
4739                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4740                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4741                         update_next_balance = 1;
4742                 }
4743
4744                 /*
4745                  * Stop the load balance at this level. There is another
4746                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4747                  * actively.
4748                  */
4749                 if (!balance)
4750                         break;
4751         }
4752
4753         /*
4754          * next_balance will be updated only when there is a need.
4755          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4756          * updated.
4757          */
4758         if (likely(update_next_balance))
4759                 rq->next_balance = next_balance;
4760 }
4761
4762 /*
4763  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4764  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4765  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4766  */
4767 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4768 {
4769         int this_cpu = smp_processor_id();
4770         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4771         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4772                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4773
4774         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4775
4776 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4777         /*
4778          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4779          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4780          * stopped.
4781          */
4782         if (this_rq->idle_at_tick &&
4783             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4784                 struct rq *rq;
4785                 int balance_cpu;
4786
4787                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4788                         if (balance_cpu == this_cpu)
4789                                 continue;
4790
4791                         /*
4792                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4793                          * work being done for other cpus. Next load
4794                          * balancing owner will pick it up.
4795                          */
4796                         if (need_resched())
4797                                 break;
4798
4799                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4800
4801                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4802                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4803                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4804                 }
4805         }
4806 #endif
4807 }
4808
4809 static inline int on_null_domain(int cpu)
4810 {
4811         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4812 }
4813
4814 /*
4815  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4816  *
4817  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4818  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4819  * if the whole system is idle.
4820  */
4821 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4822 {
4823 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4824         /*
4825          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4826          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4827          * load balancer.
4828          */
4829         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4830                 rq->in_nohz_recently = 0;
4831
4832                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4833                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4834                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4835                 }
4836
4837                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4838                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4839
4840                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4841                                 resched_cpu(ilb);
4842                 }
4843         }
4844
4845         /*
4846          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4847          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4848          */
4849         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4850             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4851                 resched_cpu(cpu);
4852                 return;
4853         }
4854
4855         /*
4856          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4857          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4858          */
4859         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4860             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4861                 return;
4862 #endif
4863         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4864         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4865             likely(!on_null_domain(cpu)))
4866                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4867 }
4868
4869 #else   /* CONFIG_SMP */
4870
4871 /*
4872  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4873  */
4874 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4875 {
4876 }
4877
4878 #endif
4879
4880 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4881
4882 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4883
4884 /*
4885  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4886  * @p in case that task is currently running.
4887  *
4888  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4889  */
4890 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4891 {
4892         u64 ns = 0;
4893
4894         if (task_current(rq, p)) {
4895                 update_rq_clock(rq);
4896                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4897                 if ((s64)ns < 0)
4898                         ns = 0;
4899         }
4900
4901         return ns;
4902 }
4903
4904 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4905 {
4906         unsigned long flags;
4907         struct rq *rq;
4908         u64 ns = 0;
4909
4910         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4911         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4912         task_rq_unlock(rq, &flags);
4913
4914         return ns;
4915 }
4916
4917 /*
4918  * Return accounted runtime for the task.
4919  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4920  * pending runtime that have not been accounted yet.
4921  */
4922 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4923 {
4924         unsigned long flags;
4925         struct rq *rq;
4926         u64 ns = 0;
4927
4928         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4929         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4930         task_rq_unlock(rq, &flags);
4931
4932         return ns;
4933 }
4934
4935 /*
4936  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4937  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4938  * pending runtime that have not been accounted yet.
4939  *
4940  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4941  * so the return value not includes other pending runtime that other
4942  * running tasks might have.
4943  */
4944 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4945 {
4946         struct task_cputime totals;
4947         unsigned long flags;
4948         struct rq *rq;
4949         u64 ns;
4950
4951         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4952         thread_group_cputime(p, &totals);
4953         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4954         task_rq_unlock(rq, &flags);
4955
4956         return ns;
4957 }
4958
4959 /*
4960  * Account user cpu time to a process.
4961  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4962  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4963  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4964  */
4965 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4966                        cputime_t cputime_scaled)
4967 {
4968         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4969         cputime64_t tmp;
4970
4971         /* Add user time to process. */
4972         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4973         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4974         account_group_user_time(p, cputime);
4975
4976         /* Add user time to cpustat. */
4977         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4978         if (TASK_NICE(p) > 0)
4979                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4980         else
4981                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4982
4983         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4984         /* Account for user time used */
4985         acct_update_integrals(p);
4986 }
4987
4988 /*
4989  * Account guest cpu time to a process.
4990  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4991  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4992  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4993  */
4994 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4995                                cputime_t cputime_scaled)
4996 {
4997         cputime64_t tmp;
4998         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4999
5000         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5001
5002         /* Add guest time to process. */
5003         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5004         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5005         account_group_user_time(p, cputime);
5006         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5007
5008         /* Add guest time to cpustat. */
5009         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5010                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5011                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5012         } else {
5013                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5014                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5015         }
5016 }
5017
5018 /*
5019  * Account system cpu time to a process.
5020  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5021  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5022  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5023  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5024  */
5025 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5026                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5027 {
5028         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5029         cputime64_t tmp;
5030
5031         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5032                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5033                 return;
5034         }
5035
5036         /* Add system time to process. */
5037         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5038         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5039         account_group_system_time(p, cputime);
5040
5041         /* Add system time to cpustat. */
5042         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5043         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5044                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5045         else if (softirq_count())
5046                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5047         else
5048                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5049
5050         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5051
5052         /* Account for system time used */
5053         acct_update_integrals(p);
5054 }
5055
5056 /*
5057  * Account for involuntary wait time.
5058  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5059  */
5060 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5061 {
5062         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5063         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5064
5065         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5066 }
5067
5068 /*
5069  * Account for idle time.
5070  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5071  */
5072 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5073 {
5074         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5075         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5076         struct rq *rq = this_rq();
5077
5078         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5079                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5080         else
5081                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5082 }
5083
5084 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5085
5086 /*
5087  * Account a single tick of cpu time.
5088  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5089  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5090  */
5091 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5092 {
5093         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5094         struct rq *rq = this_rq();
5095
5096         if (user_tick)
5097                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5098         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5099                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5100                                     one_jiffy_scaled);
5101         else
5102                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5103 }
5104
5105 /*
5106  * Account multiple ticks of steal time.
5107  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5108  * @ticks: number of stolen ticks
5109  */
5110 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5111 {
5112         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5113 }
5114
5115 /*
5116  * Account multiple ticks of idle time.
5117  * @ticks: number of stolen ticks
5118  */
5119 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5120 {
5121         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5122 }
5123
5124 #endif
5125
5126 /*
5127  * Use precise platform statistics if available:
5128  */
5129 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5130 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5131 {
5132         return p->utime;
5133 }
5134
5135 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5136 {
5137         return p->stime;
5138 }
5139 #else
5140 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5141 {
5142         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5143                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5144         u64 temp;
5145
5146         /*
5147          * Use CFS's precise accounting:
5148          */
5149         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5150
5151         if (total) {
5152                 temp *= utime;
5153                 do_div(temp, total);
5154         }
5155         utime = (clock_t)temp;
5156
5157         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5158         return p->prev_utime;
5159 }
5160
5161 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5162 {
5163         clock_t stime;
5164
5165         /*
5166          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5167          * the total, to make sure the total observed by userspace
5168          * grows monotonically - apps rely on that):
5169          */
5170         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5171                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5172
5173         if (stime >= 0)
5174                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5175
5176         return p->prev_stime;
5177 }
5178 #endif
5179
5180 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5181 {
5182         return p->gtime;
5183 }
5184
5185 /*
5186  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5187  * We call it with interrupts disabled.
5188  *
5189  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5190  * timeslices.
5191  */
5192 void scheduler_tick(void)
5193 {
5194         int cpu = smp_processor_id();
5195         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5196         struct task_struct *curr = rq->curr;
5197
5198         sched_clock_tick();
5199
5200         spin_lock(&rq->lock);
5201         update_rq_clock(rq);
5202         update_cpu_load(rq);
5203         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5204         spin_unlock(&rq->lock);
5205
5206         perf_event_task_tick(curr, cpu);
5207
5208 #ifdef CONFIG_SMP
5209         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5210         trigger_load_balance(rq, cpu);
5211 #endif
5212 }
5213
5214 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5215 {
5216         if (in_lock_functions(addr)) {
5217                 addr = CALLER_ADDR2;
5218                 if (in_lock_functions(addr))
5219                         addr = CALLER_ADDR3;
5220         }
5221         return addr;
5222 }
5223
5224 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5225                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5226
5227 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5228 {
5229 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5230         /*
5231          * Underflow?
5232          */
5233         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5234                 return;
5235 #endif
5236         preempt_count() += val;
5237 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5238         /*
5239          * Spinlock count overflowing soon?
5240          */
5241         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5242                                 PREEMPT_MASK - 10);
5243 #endif
5244         if (preempt_count() == val)
5245                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5246 }
5247 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5248
5249 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5250 {
5251 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5252         /*
5253          * Underflow?
5254          */
5255         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5256                 return;
5257         /*
5258          * Is the spinlock portion underflowing?
5259          */
5260         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5261                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5262                 return;
5263 #endif
5264
5265         if (preempt_count() == val)
5266                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5267         preempt_count() -= val;
5268 }
5269 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5270
5271 #endif
5272
5273 /*
5274  * Print scheduling while atomic bug:
5275  */
5276 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5277 {
5278         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5279
5280         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5281                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5282
5283         debug_show_held_locks(prev);
5284         print_modules();
5285         if (irqs_disabled())
5286                 print_irqtrace_events(prev);
5287
5288         if (regs)
5289                 show_regs(regs);
5290         else
5291                 dump_stack();
5292 }
5293
5294 /*
5295  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5296  */
5297 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5298 {
5299         /*
5300          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5301          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5302          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5303          */
5304         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5305                 __schedule_bug(prev);
5306
5307         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5308
5309         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5310 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5311         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5312                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5313                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5314         }
5315 #endif
5316 }
5317
5318 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5319 {
5320         u64 runtime = p->se.sum_exec_runtime - p->se.prev_sum_exec_runtime;
5321
5322         update_avg(&p->se.avg_running, runtime);
5323
5324         if (p->state == TASK_RUNNING) {
5325                 /*
5326                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5327                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5328                  * the avg_overlap on preemption.
5329                  *
5330                  * We use the average preemption runtime because that
5331                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5332                  * build up.
5333                  */
5334                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5335                 update_avg(&p->se.avg_overlap, runtime);
5336         } else {
5337                 update_avg(&p->se.avg_running, 0);
5338         }
5339         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5340 }
5341
5342 /*
5343  * Pick up the highest-prio task:
5344  */
5345 static inline struct task_struct *
5346 pick_next_task(struct rq *rq)
5347 {
5348         const struct sched_class *class;
5349         struct task_struct *p;
5350
5351         /*
5352          * Optimization: we know that if all tasks are in
5353          * the fair class we can call that function directly:
5354          */
5355         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5356                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5357                 if (likely(p))
5358                         return p;
5359         }
5360
5361         class = sched_class_highest;
5362         for ( ; ; ) {
5363                 p = class->pick_next_task(rq);
5364                 if (p)
5365                         return p;
5366                 /*
5367                  * Will never be NULL as the idle class always
5368                  * returns a non-NULL p:
5369                  */
5370                 class = class->next;
5371         }
5372 }
5373
5374 /*
5375  * schedule() is the main scheduler function.
5376  */
5377 asmlinkage void __sched schedule(void)
5378 {
5379         struct task_struct *prev, *next;
5380         unsigned long *switch_count;
5381         struct rq *rq;
5382         int cpu;
5383
5384 need_resched:
5385         preempt_disable();
5386         cpu = smp_processor_id();
5387         rq = cpu_rq(cpu);
5388         rcu_sched_qs(cpu);
5389         prev = rq->curr;
5390         switch_count = &prev->nivcsw;
5391
5392         release_kernel_lock(prev);
5393 need_resched_nonpreemptible:
5394
5395         schedule_debug(prev);
5396
5397         if (sched_feat(HRTICK))
5398                 hrtick_clear(rq);
5399
5400         spin_lock_irq(&rq->lock);
5401         update_rq_clock(rq);
5402         clear_tsk_need_resched(prev);
5403
5404         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5405                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5406                         prev->state = TASK_RUNNING;
5407                 else
5408                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5409                 switch_count = &prev->nvcsw;
5410         }
5411
5412         pre_schedule(rq, prev);
5413
5414         if (unlikely(!rq->nr_running))
5415                 idle_balance(cpu, rq);
5416
5417         put_prev_task(rq, prev);
5418         next = pick_next_task(rq);
5419
5420         if (likely(prev != next)) {
5421                 sched_info_switch(prev, next);
5422                 perf_event_task_sched_out(prev, next, cpu);
5423
5424                 rq->nr_switches++;
5425                 rq->curr = next;
5426                 ++*switch_count;
5427
5428                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5429                 /*
5430                  * the context switch might have flipped the stack from under
5431                  * us, hence refresh the local variables.
5432                  */
5433                 cpu = smp_processor_id();
5434                 rq = cpu_rq(cpu);
5435         } else
5436                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5437
5438         post_schedule(rq);
5439
5440         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5441                 goto need_resched_nonpreemptible;
5442
5443         preempt_enable_no_resched();
5444         if (need_resched())
5445                 goto need_resched;
5446 }
5447 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5448
5449 #ifdef CONFIG_SMP
5450 /*
5451  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5452  * access and not reliable.
5453  */
5454 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5455 {
5456         unsigned int cpu;
5457         struct rq *rq;
5458
5459         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5460                 return 0;
5461
5462 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5463         /*
5464          * Need to access the cpu field knowing that
5465          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5466          * the mutex owner just released it and exited.
5467          */
5468         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5469                 goto out;
5470 #else
5471         cpu = owner->cpu;
5472 #endif
5473
5474         /*
5475          * Even if the access succeeded (likely case),
5476          * the cpu field may no longer be valid.
5477          */
5478         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5479                 goto out;
5480
5481         /*
5482          * We need to validate that we can do a
5483          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5484          */
5485         if (!cpu_online(cpu))
5486                 goto out;
5487
5488         rq = cpu_rq(cpu);
5489
5490         for (;;) {
5491                 /*
5492                  * Owner changed, break to re-assess state.
5493                  */
5494                 if (lock->owner != owner)
5495                         break;
5496
5497                 /*
5498                  * Is that owner really running on that cpu?
5499                  */
5500                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5501                         return 0;
5502
5503                 cpu_relax();
5504         }
5505 out:
5506         return 1;
5507 }
5508 #endif
5509
5510 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5511 /*
5512  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5513  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5514  * occur there and call schedule directly.
5515  */
5516 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5517 {
5518         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5519
5520         /*
5521          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5522          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5523          */
5524         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5525                 return;
5526
5527         do {
5528                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5529                 schedule();
5530                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5531
5532                 /*
5533                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5534                  * between schedule and now.
5535                  */
5536                 barrier();
5537         } while (need_resched());
5538 }
5539 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5540
5541 /*
5542  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5543  * off of irq context.
5544  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5545  * protect us against recursive calling from irq.
5546  */
5547 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5548 {
5549         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5550
5551         /* Catch callers which need to be fixed */
5552         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5553
5554         do {
5555                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5556                 local_irq_enable();
5557                 schedule();
5558                 local_irq_disable();
5559                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5560
5561                 /*
5562                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5563                  * between schedule and now.
5564                  */
5565                 barrier();
5566         } while (need_resched());
5567 }
5568
5569 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5570
5571 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5572                           void *key)
5573 {
5574         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5575 }
5576 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5577
5578 /*
5579  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5580  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5581  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5582  *
5583  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5584  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5585  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5586  */
5587 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5588                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5589 {
5590         wait_queue_t *curr, *next;
5591
5592         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5593                 unsigned flags = curr->flags;
5594
5595                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5596                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5597                         break;
5598         }
5599 }
5600
5601 /**
5602  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5603  * @q: the waitqueue
5604  * @mode: which threads
5605  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5606  * @key: is directly passed to the wakeup function
5607  *
5608  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5609  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5610  */
5611 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5612                         int nr_exclusive, void *key)
5613 {
5614         unsigned long flags;
5615
5616         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5617         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5618         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5619 }
5620 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5621
5622 /*
5623  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5624  */
5625 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5626 {
5627         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5628 }
5629
5630 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5631 {
5632         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5633 }
5634
5635 /**
5636  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5637  * @q: the waitqueue
5638  * @mode: which threads
5639  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5640  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5641  *
5642  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5643  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5644  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5645  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5646  *
5647  * On UP it can prevent extra preemption.
5648  *
5649  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5650  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5651  */
5652 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5653                         int nr_exclusive, void *key)
5654 {
5655         unsigned long flags;
5656         int wake_flags = WF_SYNC;
5657
5658         if (unlikely(!q))
5659                 return;
5660
5661         if (unlikely(!nr_exclusive))
5662                 wake_flags = 0;
5663
5664         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5665         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5666         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5667 }
5668 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5669
5670 /*
5671  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5672  */
5673 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5674 {
5675         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5676 }
5677 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5678
5679 /**
5680  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5681  * @x:  holds the state of this particular completion
5682  *
5683  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5684  * awakened in the same order in which they were queued.
5685  *
5686  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5687  *
5688  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5689  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5690  */
5691 void complete(struct completion *x)
5692 {
5693         unsigned long flags;
5694
5695         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5696         x->done++;
5697         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5698         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5699 }
5700 EXPORT_SYMBOL(complete);
5701
5702 /**
5703  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5704  * @x:  holds the state of this particular completion
5705  *
5706  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5707  *
5708  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5709  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5710  */
5711 void complete_all(struct completion *x)
5712 {
5713         unsigned long flags;
5714
5715         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5716         x->done += UINT_MAX/2;
5717         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5718         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5719 }
5720 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5721
5722 static inline long __sched
5723 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5724 {
5725         if (!x->done) {
5726                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5727
5728                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5729                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5730                 do {
5731                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5732                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5733                                 break;
5734                         }
5735                         __set_current_state(state);
5736                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5737                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5738                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5739                 } while (!x->done && timeout);
5740                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5741                 if (!x->done)
5742                         return timeout;
5743         }
5744         x->done--;
5745         return timeout ?: 1;
5746 }
5747
5748 static long __sched
5749 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5750 {
5751         might_sleep();
5752
5753         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5754         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5755         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5756         return timeout;
5757 }
5758
5759 /**
5760  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5761  * @x:  holds the state of this particular completion
5762  *
5763  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5764  * interruptible and there is no timeout.
5765  *
5766  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5767  * and interrupt capability. Also see complete().
5768  */
5769 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5770 {
5771         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5772 }
5773 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5774
5775 /**
5776  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5777  * @x:  holds the state of this particular completion
5778  * @timeout:  timeout value in jiffies
5779  *
5780  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5781  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5782  * interruptible.
5783  */
5784 unsigned long __sched
5785 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5786 {
5787         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5788 }
5789 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5790
5791 /**
5792  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5793  * @x:  holds the state of this particular completion
5794  *
5795  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5796  * interruptible.
5797  */
5798 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5799 {
5800         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5801         if (t == -ERESTARTSYS)
5802                 return t;
5803         return 0;
5804 }
5805 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5806
5807 /**
5808  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5809  * @x:  holds the state of this particular completion
5810  * @timeout:  timeout value in jiffies
5811  *
5812  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5813  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5814  */
5815 unsigned long __sched
5816 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5817                                           unsigned long timeout)
5818 {
5819         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5820 }
5821 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5822
5823 /**
5824  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5825  * @x:  holds the state of this particular completion
5826  *
5827  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5828  * interrupted by a kill signal.
5829  */
5830 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5831 {
5832         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5833         if (t == -ERESTARTSYS)
5834                 return t;
5835         return 0;
5836 }
5837 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5838
5839 /**
5840  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5841  *      @x:     completion structure
5842  *
5843  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5844  *               1 if a decrement succeeded.
5845  *
5846  *      If a completion is being used as a counting completion,
5847  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5848  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5849  *      is protecting is not available.
5850  */
5851 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5852 {
5853         int ret = 1;
5854
5855         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5856         if (!x->done)
5857                 ret = 0;
5858         else
5859                 x->done--;
5860         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5861         return ret;
5862 }
5863 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5864
5865 /**
5866  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5867  *      @x:     completion structure
5868  *
5869  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5870  *               1 if there are no waiters.
5871  *
5872  */
5873 bool completion_done(struct completion *x)
5874 {
5875         int ret = 1;
5876
5877         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5878         if (!x->done)
5879                 ret = 0;
5880         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5881         return ret;
5882 }
5883 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5884
5885 static long __sched
5886 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5887 {
5888         unsigned long flags;
5889         wait_queue_t wait;
5890
5891         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5892
5893         __set_current_state(state);
5894
5895         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5896         __add_wait_queue(q, &wait);
5897         spin_unlock(&q->lock);
5898         timeout = schedule_timeout(timeout);
5899         spin_lock_irq(&q->lock);
5900         __remove_wait_queue(q, &wait);
5901         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5902
5903         return timeout;
5904 }
5905
5906 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5907 {
5908         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5909 }
5910 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5911
5912 long __sched
5913 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5914 {
5915         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5916 }
5917 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5918
5919 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5920 {
5921         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5922 }
5923 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5924
5925 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5926 {
5927         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5928 }
5929 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5930
5931 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5932
5933 /*
5934  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5935  * @p: task
5936  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5937  *
5938  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5939  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5940  *
5941  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5942  */
5943 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5944 {
5945         unsigned long flags;
5946         int oldprio, on_rq, running;
5947         struct rq *rq;
5948         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5949
5950         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5951
5952         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5953         update_rq_clock(rq);
5954
5955         oldprio = p->prio;
5956         on_rq = p->se.on_rq;
5957         running = task_current(rq, p);
5958         if (on_rq)
5959                 dequeue_task(rq, p, 0);
5960         if (running)
5961                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5962
5963         if (rt_prio(prio))
5964                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5965         else
5966                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5967
5968         p->prio = prio;
5969
5970         if (running)
5971                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5972         if (on_rq) {
5973                 enqueue_task(rq, p, 0);
5974
5975                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5976         }
5977         task_rq_unlock(rq, &flags);
5978 }
5979
5980 #endif
5981
5982 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5983 {
5984         int old_prio, delta, on_rq;
5985         unsigned long flags;
5986         struct rq *rq;
5987
5988         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5989                 return;
5990         /*
5991          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5992          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5993          */
5994         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5995         update_rq_clock(rq);
5996         /*
5997          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5998          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5999          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6000          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6001          */
6002         if (task_has_rt_policy(p)) {
6003                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6004                 goto out_unlock;
6005         }
6006         on_rq = p->se.on_rq;
6007         if (on_rq)
6008                 dequeue_task(rq, p, 0);
6009
6010         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6011         set_load_weight(p);
6012         old_prio = p->prio;
6013         p->prio = effective_prio(p);
6014         delta = p->prio - old_prio;
6015
6016         if (on_rq) {
6017                 enqueue_task(rq, p, 0);
6018                 /*
6019                  * If the task increased its priority or is running and
6020                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6021                  */
6022                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6023                         resched_task(rq->curr);
6024         }
6025 out_unlock:
6026         task_rq_unlock(rq, &flags);
6027 }
6028 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6029
6030 /*
6031  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6032  * @p: task
6033  * @nice: nice value
6034  */
6035 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6036 {
6037         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6038         int nice_rlim = 20 - nice;
6039
6040         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6041                 capable(CAP_SYS_NICE));
6042 }
6043
6044 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6045
6046 /*
6047  * sys_nice - change the priority of the current process.
6048  * @increment: priority increment
6049  *
6050  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6051  * does similar things.
6052  */
6053 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6054 {
6055         long nice, retval;
6056
6057         /*
6058          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6059          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6060          * and we have a single winner.
6061          */
6062         if (increment < -40)
6063                 increment = -40;
6064         if (increment > 40)
6065                 increment = 40;
6066
6067         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6068         if (nice < -20)
6069                 nice = -20;
6070         if (nice > 19)
6071                 nice = 19;
6072
6073         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6074                 return -EPERM;
6075
6076         retval = security_task_setnice(current, nice);
6077         if (retval)
6078                 return retval;
6079
6080         set_user_nice(current, nice);
6081         return 0;
6082 }
6083
6084 #endif
6085
6086 /**
6087  * task_prio - return the priority value of a given task.
6088  * @p: the task in question.
6089  *
6090  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6091  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6092  * around 0, value goes from -16 to +15.
6093  */
6094 int task_prio(const struct task_struct *p)
6095 {
6096         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6097 }
6098
6099 /**
6100  * task_nice - return the nice value of a given task.
6101  * @p: the task in question.
6102  */
6103 int task_nice(const struct task_struct *p)
6104 {
6105         return TASK_NICE(p);
6106 }
6107 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6108
6109 /**
6110  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6111  * @cpu: the processor in question.
6112  */
6113 int idle_cpu(int cpu)
6114 {
6115         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6116 }
6117
6118 /**
6119  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6120  * @cpu: the processor in question.
6121  */
6122 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6123 {
6124         return cpu_rq(cpu)->idle;
6125 }
6126
6127 /**
6128  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6129  * @pid: the pid in question.
6130  */
6131 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6132 {
6133         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6134 }
6135
6136 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6137 static void
6138 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6139 {
6140         BUG_ON(p->se.on_rq);
6141
6142         p->policy = policy;
6143         switch (p->policy) {
6144         case SCHED_NORMAL:
6145         case SCHED_BATCH:
6146         case SCHED_IDLE:
6147                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6148                 break;
6149         case SCHED_FIFO:
6150         case SCHED_RR:
6151                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6152                 break;
6153         }
6154
6155         p->rt_priority = prio;
6156         p->normal_prio = normal_prio(p);
6157         /* we are holding p->pi_lock already */
6158         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6159         set_load_weight(p);
6160 }
6161
6162 /*
6163  * check the target process has a UID that matches the current process's
6164  */
6165 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6166 {
6167         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6168         bool match;
6169
6170         rcu_read_lock();
6171         pcred = __task_cred(p);
6172         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6173                  cred->euid == pcred->uid);
6174         rcu_read_unlock();
6175         return match;
6176 }
6177
6178 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6179                                 struct sched_param *param, bool user)
6180 {
6181         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6182         unsigned long flags;
6183         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6184         struct rq *rq;
6185         int reset_on_fork;
6186
6187         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6188         BUG_ON(in_interrupt());
6189 recheck:
6190         /* double check policy once rq lock held */
6191         if (policy < 0) {
6192                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6193                 policy = oldpolicy = p->policy;
6194         } else {
6195                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6196                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6197
6198                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6199                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6200                                 policy != SCHED_IDLE)
6201                         return -EINVAL;
6202         }
6203
6204         /*
6205          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6206          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6207          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6208          */
6209         if (param->sched_priority < 0 ||
6210             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6211             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6212                 return -EINVAL;
6213         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6214                 return -EINVAL;
6215
6216         /*
6217          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6218          */
6219         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6220                 if (rt_policy(policy)) {
6221                         unsigned long rlim_rtprio;
6222
6223                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6224                                 return -ESRCH;
6225                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6226                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6227
6228                         /* can't set/change the rt policy */
6229                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6230                                 return -EPERM;
6231
6232                         /* can't increase priority */
6233                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6234                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6235                                 return -EPERM;
6236                 }
6237                 /*
6238                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6239                  * move out of SCHED_IDLE either:
6240                  */
6241                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6242                         return -EPERM;
6243
6244                 /* can't change other user's priorities */
6245                 if (!check_same_owner(p))
6246                         return -EPERM;
6247
6248                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6249                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6250                         return -EPERM;
6251         }
6252
6253         if (user) {
6254 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6255                 /*
6256                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6257                  * assigned.
6258                  */
6259                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6260                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6261                         return -EPERM;
6262 #endif
6263
6264                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6265                 if (retval)
6266                         return retval;
6267         }
6268
6269         /*
6270          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6271          * changing the priority of the task:
6272          */
6273         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6274         /*
6275          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6276          * runqueue lock must be held.
6277          */
6278         rq = __task_rq_lock(p);
6279         /* recheck policy now with rq lock held */
6280         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6281                 policy = oldpolicy = -1;
6282                 __task_rq_unlock(rq);
6283                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6284                 goto recheck;
6285         }
6286         update_rq_clock(rq);
6287         on_rq = p->se.on_rq;
6288         running = task_current(rq, p);
6289         if (on_rq)
6290                 deactivate_task(rq, p, 0);
6291         if (running)
6292                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6293
6294         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6295
6296         oldprio = p->prio;
6297         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6298
6299         if (running)
6300                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6301         if (on_rq) {
6302                 activate_task(rq, p, 0);
6303
6304                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6305         }
6306         __task_rq_unlock(rq);
6307         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6308
6309         rt_mutex_adjust_pi(p);
6310
6311         return 0;
6312 }
6313
6314 /**
6315  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6316  * @p: the task in question.
6317  * @policy: new policy.
6318  * @param: structure containing the new RT priority.
6319  *
6320  * NOTE that the task may be already dead.
6321  */
6322 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6323                        struct sched_param *param)
6324 {
6325         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6326 }
6327 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6328
6329 /**
6330  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6331  * @p: the task in question.
6332  * @policy: new policy.
6333  * @param: structure containing the new RT priority.
6334  *
6335  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6336  * current context has permission.  For example, this is needed in
6337  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6338  * but our caller might not have that capability.
6339  */
6340 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6341                                struct sched_param *param)
6342 {
6343         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6344 }
6345
6346 static int
6347 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6348 {
6349         struct sched_param lparam;
6350         struct task_struct *p;
6351         int retval;
6352
6353         if (!param || pid < 0)
6354                 return -EINVAL;
6355         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6356                 return -EFAULT;
6357
6358         rcu_read_lock();
6359         retval = -ESRCH;
6360         p = find_process_by_pid(pid);
6361         if (p != NULL)
6362                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6363         rcu_read_unlock();
6364
6365         return retval;
6366 }
6367
6368 /**
6369  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6370  * @pid: the pid in question.
6371  * @policy: new policy.
6372  * @param: structure containing the new RT priority.
6373  */
6374 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6375                 struct sched_param __user *, param)
6376 {
6377         /* negative values for policy are not valid */
6378         if (policy < 0)
6379                 return -EINVAL;
6380
6381         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6382 }
6383
6384 /**
6385  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6386  * @pid: the pid in question.
6387  * @param: structure containing the new RT priority.
6388  */
6389 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6390 {
6391         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6392 }
6393
6394 /**
6395  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6396  * @pid: the pid in question.
6397  */
6398 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6399 {
6400         struct task_struct *p;
6401         int retval;
6402
6403         if (pid < 0)
6404                 return -EINVAL;
6405
6406         retval = -ESRCH;
6407         read_lock(&tasklist_lock);
6408         p = find_process_by_pid(pid);
6409         if (p) {
6410                 retval = security_task_getscheduler(p);
6411                 if (!retval)
6412                         retval = p->policy
6413                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6414         }
6415         read_unlock(&tasklist_lock);
6416         return retval;
6417 }
6418
6419 /**
6420  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6421  * @pid: the pid in question.
6422  * @param: structure containing the RT priority.
6423  */
6424 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6425 {
6426         struct sched_param lp;
6427         struct task_struct *p;
6428         int retval;
6429
6430         if (!param || pid < 0)
6431                 return -EINVAL;
6432
6433         read_lock(&tasklist_lock);
6434         p = find_process_by_pid(pid);
6435         retval = -ESRCH;
6436         if (!p)
6437                 goto out_unlock;
6438
6439         retval = security_task_getscheduler(p);
6440         if (retval)
6441                 goto out_unlock;
6442
6443         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6444         read_unlock(&tasklist_lock);
6445
6446         /*
6447          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6448          */
6449         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6450
6451         return retval;
6452
6453 out_unlock:
6454         read_unlock(&tasklist_lock);
6455         return retval;
6456 }
6457
6458 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6459 {
6460         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6461         struct task_struct *p;
6462         int retval;
6463
6464         get_online_cpus();
6465         read_lock(&tasklist_lock);
6466
6467         p = find_process_by_pid(pid);
6468         if (!p) {
6469                 read_unlock(&tasklist_lock);
6470                 put_online_cpus();
6471                 return -ESRCH;
6472         }
6473
6474         /*
6475          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6476          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6477          * usage count and then drop tasklist_lock.
6478          */
6479         get_task_struct(p);
6480         read_unlock(&tasklist_lock);
6481
6482         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6483                 retval = -ENOMEM;
6484                 goto out_put_task;
6485         }
6486         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6487                 retval = -ENOMEM;
6488                 goto out_free_cpus_allowed;
6489         }
6490         retval = -EPERM;
6491         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6492                 goto out_unlock;
6493
6494         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6495         if (retval)
6496                 goto out_unlock;
6497
6498         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6499         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6500  again:
6501         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6502
6503         if (!retval) {
6504                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6505                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6506                         /*
6507                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6508                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6509                          * cpuset's cpus_allowed
6510                          */
6511                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6512                         goto again;
6513                 }
6514         }
6515 out_unlock:
6516         free_cpumask_var(new_mask);
6517 out_free_cpus_allowed:
6518         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6519 out_put_task:
6520         put_task_struct(p);
6521         put_online_cpus();
6522         return retval;
6523 }
6524
6525 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6526                              struct cpumask *new_mask)
6527 {
6528         if (len < cpumask_size())
6529                 cpumask_clear(new_mask);
6530         else if (len > cpumask_size())
6531                 len = cpumask_size();
6532
6533         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6534 }
6535
6536 /**
6537  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6538  * @pid: pid of the process
6539  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6540  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6541  */
6542 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6543                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6544 {
6545         cpumask_var_t new_mask;
6546         int retval;
6547
6548         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6549                 return -ENOMEM;
6550
6551         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6552         if (retval == 0)
6553                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6554         free_cpumask_var(new_mask);
6555         return retval;
6556 }
6557
6558 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6559 {
6560         struct task_struct *p;
6561         int retval;
6562
6563         get_online_cpus();
6564         read_lock(&tasklist_lock);
6565
6566         retval = -ESRCH;
6567         p = find_process_by_pid(pid);
6568         if (!p)
6569                 goto out_unlock;
6570
6571         retval = security_task_getscheduler(p);
6572         if (retval)
6573                 goto out_unlock;
6574
6575         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6576
6577 out_unlock:
6578         read_unlock(&tasklist_lock);
6579         put_online_cpus();
6580
6581         return retval;
6582 }
6583
6584 /**
6585  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6586  * @pid: pid of the process
6587  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6588  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6589  */
6590 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6591                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6592 {
6593         int ret;
6594         cpumask_var_t mask;
6595
6596         if (len < cpumask_size())
6597                 return -EINVAL;
6598
6599         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6600                 return -ENOMEM;
6601
6602         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6603         if (ret == 0) {
6604                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6605                         ret = -EFAULT;
6606                 else
6607                         ret = cpumask_size();
6608         }
6609         free_cpumask_var(mask);
6610
6611         return ret;
6612 }
6613
6614 /**
6615  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6616  *
6617  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6618  * other threads running on this CPU then this function will return.
6619  */
6620 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6621 {
6622         struct rq *rq = this_rq_lock();
6623
6624         schedstat_inc(rq, yld_count);
6625         current->sched_class->yield_task(rq);
6626
6627         /*
6628          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6629          * no need to preempt or enable interrupts:
6630          */
6631         __release(rq->lock);
6632         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6633         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6634         preempt_enable_no_resched();
6635
6636         schedule();
6637
6638         return 0;
6639 }
6640
6641 static inline int should_resched(void)
6642 {
6643         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6644 }
6645
6646 static void __cond_resched(void)
6647 {
6648         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6649         schedule();
6650         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6651 }
6652
6653 int __sched _cond_resched(void)
6654 {
6655         if (should_resched()) {
6656                 __cond_resched();
6657                 return 1;
6658         }
6659         return 0;
6660 }
6661 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6662
6663 /*
6664  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6665  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6666  *
6667  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6668  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6669  * spin_unlock(), once by hand).
6670  */
6671 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6672 {
6673         int resched = should_resched();
6674         int ret = 0;
6675
6676         lockdep_assert_held(lock);
6677
6678         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6679                 spin_unlock(lock);
6680                 if (resched)
6681                         __cond_resched();
6682                 else
6683                         cpu_relax();
6684                 ret = 1;
6685                 spin_lock(lock);
6686         }
6687         return ret;
6688 }
6689 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6690
6691 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6692 {
6693         BUG_ON(!in_softirq());
6694
6695         if (should_resched()) {
6696                 local_bh_enable();
6697                 __cond_resched();
6698                 local_bh_disable();
6699                 return 1;
6700         }
6701         return 0;
6702 }
6703 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6704
6705 /**
6706  * yield - yield the current processor to other threads.
6707  *
6708  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6709  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6710  */
6711 void __sched yield(void)
6712 {
6713         set_current_state(TASK_RUNNING);
6714         sys_sched_yield();
6715 }
6716 EXPORT_SYMBOL(yield);
6717
6718 /*
6719  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6720  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6721  */
6722 void __sched io_schedule(void)
6723 {
6724         struct rq *rq = raw_rq();
6725
6726         delayacct_blkio_start();
6727         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6728         current->in_iowait = 1;
6729         schedule();
6730         current->in_iowait = 0;
6731         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6732         delayacct_blkio_end();
6733 }
6734 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6735
6736 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6737 {
6738         struct rq *rq = raw_rq();
6739         long ret;
6740
6741         delayacct_blkio_start();
6742         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6743         current->in_iowait = 1;
6744         ret = schedule_timeout(timeout);
6745         current->in_iowait = 0;
6746         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6747         delayacct_blkio_end();
6748         return ret;
6749 }
6750
6751 /**
6752  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6753  * @policy: scheduling class.
6754  *
6755  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6756  * by a given scheduling class.
6757  */
6758 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6759 {
6760         int ret = -EINVAL;
6761
6762         switch (policy) {
6763         case SCHED_FIFO:
6764         case SCHED_RR:
6765                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6766                 break;
6767         case SCHED_NORMAL:
6768         case SCHED_BATCH:
6769         case SCHED_IDLE:
6770                 ret = 0;
6771                 break;
6772         }
6773         return ret;
6774 }
6775
6776 /**
6777  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6778  * @policy: scheduling class.
6779  *
6780  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6781  * by a given scheduling class.
6782  */
6783 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6784 {
6785         int ret = -EINVAL;
6786
6787         switch (policy) {
6788         case SCHED_FIFO:
6789         case SCHED_RR:
6790                 ret = 1;
6791                 break;
6792         case SCHED_NORMAL:
6793         case SCHED_BATCH:
6794         case SCHED_IDLE:
6795                 ret = 0;
6796         }
6797         return ret;
6798 }
6799
6800 /**
6801  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6802  * @pid: pid of the process.
6803  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6804  *
6805  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6806  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6807  */
6808 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6809                 struct timespec __user *, interval)
6810 {
6811         struct task_struct *p;
6812         unsigned int time_slice;
6813         int retval;
6814         struct timespec t;
6815
6816         if (pid < 0)
6817                 return -EINVAL;
6818
6819         retval = -ESRCH;
6820         read_lock(&tasklist_lock);
6821         p = find_process_by_pid(pid);
6822         if (!p)
6823                 goto out_unlock;
6824
6825         retval = security_task_getscheduler(p);
6826         if (retval)
6827                 goto out_unlock;
6828
6829         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(p);
6830
6831         read_unlock(&tasklist_lock);
6832         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6833         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6834         return retval;
6835
6836 out_unlock:
6837         read_unlock(&tasklist_lock);
6838         return retval;
6839 }
6840
6841 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6842
6843 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6844 {
6845         unsigned long free = 0;
6846         unsigned state;
6847
6848         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6849         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6850                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6851 #if BITS_PER_LONG == 32
6852         if (state == TASK_RUNNING)
6853                 printk(KERN_CONT " running  ");
6854         else
6855                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6856 #else
6857         if (state == TASK_RUNNING)
6858                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6859         else
6860                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6861 #endif
6862 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6863         free = stack_not_used(p);
6864 #endif
6865         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6866                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6867                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6868
6869         show_stack(p, NULL);
6870 }
6871
6872 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6873 {
6874         struct task_struct *g, *p;
6875
6876 #if BITS_PER_LONG == 32
6877         printk(KERN_INFO
6878                 "  task                PC stack   pid father\n");
6879 #else
6880         printk(KERN_INFO
6881                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6882 #endif
6883         read_lock(&tasklist_lock);
6884         do_each_thread(g, p) {
6885                 /*
6886                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6887                  * console might take alot of time:
6888                  */
6889                 touch_nmi_watchdog();
6890                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6891                         sched_show_task(p);
6892         } while_each_thread(g, p);
6893
6894         touch_all_softlockup_watchdogs();
6895
6896 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6897         sysrq_sched_debug_show();
6898 #endif
6899         read_unlock(&tasklist_lock);
6900         /*
6901          * Only show locks if all tasks are dumped:
6902          */
6903         if (state_filter == -1)
6904                 debug_show_all_locks();
6905 }
6906
6907 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6908 {
6909         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6910 }
6911
6912 /**
6913  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6914  * @idle: task in question
6915  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6916  *
6917  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6918  * flag, to make booting more robust.
6919  */
6920 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6921 {
6922         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6923         unsigned long flags;
6924
6925