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