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