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