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